8122019 hdm4 manual de anaacutelisis
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Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
versioacuten uno
Visioacuten General de HDM-4Henry G R Kerali
1La Coleccioacuten de la serie de Desarrollo y gestioacuten de carreteras
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
i
Part A Acerca de este manual
Acerca de este manualEsta edicioacuten Versioacuten 10 de la Visioacuten General de HDM-4 proporciona un breve resumen para
la direccioacuten que describe el sistema HDM-4 Cuando es necesario resalta las diferencias entrelos modelos HDM-III y HDM-4
Estaacute destinado a todos los lectores que se enfrentan a HDM-4 por primera vez y en especial ala direccioacuten de alto nivel de las organizaciones de carreteras
Visioacuten General de HDM-4 es uno de los cinco manuales que componen la documentacioacuten delHDM-4 (ver Figura 1)
Figura 1 Documentacioacuten del HDM-4
La documentacioacuten se compone de
Visioacuten General de HDM-4 (Volumen 1)
Un breve resumen para la direccioacuten describiendo el sistema HDM-4 Estaacute destinado atodos los lectores que se enfrentan a HDM-4 por primera vez y en especial a ladireccioacuten de alto nivel de las organizaciones de carreteras
Guiacutea de Aplicaciones (Volumen 2)
Una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tipos deanaacutelisis Estaacute destinada a los usuarios frecuentes que desean conocer coacutemo realizar unatarea o crear un estudio
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework andModel Descriptions
Volume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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ii
Guiacutea del Usuario del Software (Volumen 3)
Describe el software del HDM-4 Es un documento de propoacutesito general que proporcionaun conocimiento de la interfaz de usuario del software
Marco Analiacutetico y Descripciones de Modelos (Volumen 4)
Describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicas de objetos en el modelo HDM-4Contiene un material de referencia muy completo que describe con detalle lascaracteriacutesticas del modelo y la estrategia incorporados en HDM-4 Estaacute destinado aespecialistas o expertos cuya tarea es realizar un estudio detallado para la organizacioacuten degestioacuten de carreteras
Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten (Volumen 5)
Sugiere meacutetodos para calibrar y adaptar los modelos HDM (que se usan en HDM-III yHDM-4) para permitir incorporar las condiciones locales existentes en los distintos paiacuteses Indica coacutemo calibrar HDM-4 mediante sus distintos factores de calibracioacuten Estaacutedestinado a usuarios expertos que desean entender el marco y modelos detalladosintegrados en el sistema HDM-4
Notas
1 Los voluacutemenes 1 2 y 3 son para los usuarios en general
2 Los voluacutemenes 4y 5 seraacuten de mayor intereacutes para expertos que deseen obtener un mayor detalle teacutecnico Sin embargo el Volumen 5en concreto presenta conceptos importantesque seraacuten de intereacutes para todos los usuarios
Estructura de lsquoVisioacuten General de HDM-4rsquo
La informacioacuten que contiene este manual estaacute estructurada de la forma siguiente Seccioacuten 1 - Introduccioacuten
Proporciona una descripcioacuten general de HDM-4 y su alcance
Seccioacuten 2 - Antecedentes
Proporciona una perspectiva histoacuterica del disentildeo de HDM-4
Seccioacuten 3 ndash El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de carreteras
Describe la aplicacioacuten de HDM-4 en teacuterminos de las siguientes funciones de gestioacuten decarreteras
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten Operaciones
Seccioacuten 4 ndash Marco Analiacutetico
Describe el marco de anaacutelisis fundamental aplicado en HDM-4 para modelizar eldeterioro de carreteras los efectos en los usuarios el efecto de los trabajos y los efectossociales y medioambientales seguido por el marco de anaacutelisis econoacutemico
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Seccioacuten 5 ndash Aplicaciones HDM-4
Describe las tres herramientas de anaacutelisis utilizadas en los distintos tipos de estudios decarreteras es decir
Anaacutelisis de estrategia Anaacutelisis del programa Anaacutelisis del proyecto
Seccioacuten 6 ndash Moacutedulos HDM-4
Describe la estructura modular y las principales funciones de los distintos moacutedulos Gestores de datos Modelos
Seccioacuten 7 ndash Necesidades de datos
Describe las funciones de gestioacuten de datos Configuracioacuten de HDM-4
Usado para personalizar las caracteriacutesticas de tramos de carreteras vehiacuteculos ymedio ambiente bajo los que se analizaraacute el sistema de carreteras
Gestor de la red de carreteras
Define los tramos de carreteras de la red o subred que se van a analizar Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos del parque que operan en la red de
carreteras que se estaacute analizando Trabajos de carreteras
Define los estaacutendares de mantenimiento y mejora que se aplican a los distintostramos de la carretera que se estaacute analizando
Importacioacuten y exportacioacuten de datos
Indica coacutemo HDM-4 pueden intercambiar datos con otros sistemas
Seccioacuten 8 ndash Interfaz de usuario
Describe la interfaz de usuario y compara su mejora respecto de modelos anteriores
Seccioacuten 9 - Nomenclatura
Proporciona una referencia a la Nomenclatura y Glosario de teacuterminos usados en elconjunto de documentos de HDM-4
Seccioacuten 10 - Referencias
Ofrece una lista de referencias de fuentes de documentacioacuten importantes
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Productos ISOHDMLos productos del ISOHDM (International Study of Highway Development and ManagementTools ndash Estudio Internacional de Herramientas de Desarrollo y Gestioacuten de Carreteras) estaacutencompuestos por el conjunto de software HDM-4 las bases de datos de casos de ejemplocorrespondientes y el conjunto de guiacuteas y manuales de referencia de la serie Desarrollo yGestioacuten de Carreteras Este volumen pertenece a esa coleccioacuten de documentos
Atencioacuten al clienteSi tiene alguna dificultad con la informacioacuten facilitada en este juego de documentacioacuten nodude en informar de los detalles del problema que estaacute experimentando Puede enviar un e-mail o enviar por fax una copia de la paacutegina del manual con comentarios al nuacutemero que seindica maacutes abajo
La Secretariacutea teacutecnica de ISOHDM agradece los comentarios o sugerencias de los usuarios deHDM-4 Los comentarios sobreVisioacuten General de HDM-4 deben enviarse a la siguientedireccioacuten
E-mail isohdmbhamacuk
Tel +44 - 121 - 414 6717 (or 5049)Fax +44 - 121 - 414 3675 (or 5060)
Correo ISOHDM Technical SecretariatSchool of Civil EngineeringThe University of Birmingham
EdgbastonBirmingham B15 2TTReino Unido
Informacioacuten sobre cambiosEsta es la primera edicioacuten formal (Versioacuten 10) de la documentacioacuten HDM-4
Documentacioacuten relacionada
Documentos HDM-4La Coleccioacuten de la serie de Desarrollo y gestioacuten de carreteras tiene el ISBN 2-84060-058-7 ycomprende
Volumen 1 - Visioacuten General de HDM-4 ISBN 2-84060-059-5
Volumen 2 ndash Guiacutea de Aplicaciones ISBN 2-84060-060-9
Volumen 3 ndash Guiacutea del Usuario del Software ISBN 2-84060-061-7
Volumen 4 - Marco Analiacutetico y Descripciones de Modelos ISBN 2-84060-062-5
Volumen 5 - Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ISBN 2-84060-063-3
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v
Documentacioacuten futuraLos siguientes documentos se publicaraacuten en una entrega posterior
Volumen 6 ndash Modelos del deterioro de carreteras y de los efectos de los trabajos ISBN 2-84060-102-8Volumen 7 ndash Modelos del efecto de usuarios de carreteras y del medio ambiente ISBN 2-84060-103-6
Manuales de terminologiacuteaPIARC Lexicon of Road and Traffic Engineering (Leacutexico de ingenieriacutea de carreteras y traacutefico) ndash Primera edicioacuten Permanent International Association of Road Congresses (PIARC) Paris1991 ISBN 2-84060-000-5
Technical Dictionary of Road Terms - Seventh edition English - French PIARC Commission
on Terminology Paris 1997 ISBN 2-84060-053-6
Informacioacuten GeneralSe pueden obtener maacutes detalles sobre HDM-4 en
ISOHDM Technical SecretariatSchool of Civil EngineeringThe University of BirminghamEdgbastonBirminghamB15 2TTReino UnidoTel +44 - 121 - 414 6717 (o 5049)Fax +44 - 121 - 414 3675 (o 5060)E-mailISOHDMbhamacuk Webhttpwwwbhamacukisohdm
ISOHDM Project Co-ordinator The World Road Association (PIARC)La Grande ArcheParoi Nord niveau 892055 La Defeacutense CedexFranciaTel +33 1 41 02 05 84Fax+33 1 49 00 02 02E-mail piarchdm4attglobalnetWeb httphdm4piarcorg
AgradecimientosEl desarrollo de HDM-4 ha sido patrocinado por varios organismos principalmente
Asian Development Bank (ADB)
Department for International Development (DFID) del Reino Unido
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Administracioacuten nacional sueca de carreteras (SNRA- Swedish National RoadAdministration)
El Banco Mundial
Ademaacutes de los anteriores han sido hechas significativas contribuciones por
Administracioacuten nacional finlandesa de carreteras (Finnra- Finnish National RoadAdministration)
Federacioacuten interamericana de productores de cemento (Inter-American Federationof Cement Producers (FICEM))
Tambieacuten han contribuido en teacuterminos de proporcionar informacioacuten o de realizar revisionesteacutecnicas muchas otras organizaciones e individuos en diversos paiacuteses
El estudio ha sido coordinado por la Secretariacutea teacutecnica del ISOHDM en la Universidad deBirmingham Reino Unido Diversas organizaciones han participado en la investigacioacuten entreellas
Finnra
Especificacioacuten de las aplicaciones del anaacutelisis de estrategia y del programa
FICEM
Desarrollo de las relaciones entre deterioro y mantenimiento para carreteras de hormigoacutencon cemento Portland
Grupo de investigacioacuten de carreteras (HRG) Escuela de ingenieriacutea civil Universidadde Birmingham
Responsable del disentildeo del sistema y del desarrollo de software
Instituto de investigacioacuten de carreteras (IKRAM) de Malasia soportado por NDLeaInternational (NDLI)Responsable de proporcionar relaciones actualizadas de deterioro de carreteras y decostes de usuarios de carreteras
Laboratorio de investigacioacuten de transportes (TRL) en el Reino Unido
Responsable de revisar y actualizar las relaciones de deterioro de firmes flexibles
SNRA
Responsable de desarrollar relaciones de deterioro para climas friacuteos seguridad decarreteras efectos medioambientales y de dar apoyo a HRG en el disentildeo del sistema
Todas las organizaciones de investigacioacuten recibieron el apoyo del personal local y regionalexpertos y asesores visitantes para garantizar que se consigue un alto estaacutendar de calidad yconsenso internacional Otros varios paiacuteses e individuos han apoyado este trabajo con susexpertos consejos y revisando los productos
CopyrightEstos productos HDM-4 han sido producidos por el International Study of HighwayDevelopment and Management Tools (ISOHDM) patrocinado por el Banco Mundial elAsian Development Bank el Departamento de Desarrollo Internacional (Reino Unido) la
Administracioacuten de carreteras de Suecia y otros Los productos HDM-4 los publican
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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conjuntamente la Asociacioacuten Mundial de Carreteras (PIARC) Pariacutes y el Banco MundialWashington DC
Copyright copy 2000 The World Road Association (PIARC) en nombre de los patrocinadores deISOHDM Reservados todos los derechos
Este copyright cubre todos los documentos y componentes de documentos softwareinformaacutetico y datos entregados como componentes del producto HDM-4 en cualquier formafiacutesica o electroacutenica
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
viii
Part A Contenido
Contenido
Volumen 1 ndash Visioacuten General de HDM-41 Introduccioacuten 1
2 Antecedentes 321 Desarrollo anterior 3
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4 4
3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras 5
31 Gestioacuten de carreteras 532 El ciclo de gestioacuten 7
33 Ciclos de las funciones de gestioacuten 8
4 Marco analiacutetico 10
5 Aplicaciones HDM-4 1351 Anaacutelisis de estrategias 13
52 Anaacutelisis de programa 17
53 Anaacutelisis del proyecto 19
6 Moacutedulos del HDM-4 20
7 Necesidades de datos 2271 Visioacuten general 22
72 Configuracioacuten del HDM-4 22
73 Redes de carreteras 22
74 Parques de vehiacuteculos 23
75 Obras 23
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datos 23
8 Interfaz del usuario 24
9 Nomenclatura 26
10 Referencias 27
Apeacutendice A Ejemplo de de aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico de HDM-4 29A1 Antecedentes 29
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
ix
A2 Estaacutendares 29
A3 Aplicacioacuten de HDM-4 30
A4 Resumen de resultados 30
Apeacutendice B Ejemplo de aplicacioacuten de anaacutelisis del programa de HDM-4 32B1 Antecedentes 32
B2 Estaacutendares 32
B3 Aplicacioacuten de HDM-4 32
B4 Resumen de resultados 33
Apeacutendice C Aplicacioacuten de Anaacutelisis de proyecto HDM-4 38C1 Introduccioacuten 38
C2 Aplicacioacuten de HDM-4 38
C3 Salida 38
C4 Ejemplo de Proyecto 1 - Mejora de una carretera de grava 39
C41 Descripcioacuten del proyecto 39C42 Resultados del proyecto 40
C5 Ejemplo de proyecto 2 - Ampliacioacuten de una carretera pavimentada 40
C51 Descripcioacuten del proyecto 40C52 Resultadps del anaacutelisis 41
C6 Ejemplo de proyecto 3 - Construccioacuten de un desviacuteo 41
C61 Descripcioacuten del proyecto 41C62 Alternativas del proyecto 42C63 Desviacuteo del traacutefico 42C64 Resultados 43
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
1
Part A Part title
Visioacuten General de HDM-4
1 IntroduccioacutenEl modelo de estaacutendares de conservacioacuten y disentildeo de carreteras (Highway Design andMaintenance Standards Model (HDM-III)) desarrollado por el Banco Mundial se vieneusando desde hace maacutes de dos deacutecadas para combinar la evaluacioacuten teacutecnica y econoacutemica de proyectos preparar programas de inversioacuten y analizar estrategias de redes de carreteras ElEstudio internacional del desarrollo y gestioacuten de carreteras (International Study of HighwayDevelopment and Management (ISOHDM)) ha sido realizado para ampliar el aacutembito delmodelo HDM-III y para armonizar los sistemas de gestioacuten de carreteras con herramientas desoftware adaptables y faacuteciles de usar Esto ha dado como resultado la Herramienta dedesarrollo y gestioacuten de carreteras (Highway Development and Management Tool (HDM-4))
El aacutembito de HDM-4 se ha ampliado considerablemente superando las evaluacionestradicionales de los proyectos para proporcionar un potente sistema para el anaacutelisis de lagestioacuten de carreteras y de las alternativas de inversioacuten El eacutenfasis se situoacute en clasificar yaplicar los conocimientos existentes maacutes que en emprender nuevos y largos estudiosempiacutericos aunque se han tenido que recoger datos de forma limitada Siempre que ha sido posible se han desarrollado enfoques nuevos y creativos para aplicar los conocimientos maacutesrecientes a los problemas teacutecnicos y a las necesidades de gestioacuten de los distintos paiacuteses
La Figura 11muestra un esquema de la documentacioacuten del HDM-4 que comprende una seriede cinco voluacutemenes Este documento de Visioacuten General es el Volumen 1 de la serie Contieneun breve resumen ejecutivo con la descripcioacuten del sistema HDM-4 Todos los lectores nuevosde HDM-4 en particular los directivos de alto nivel de una organizacioacuten de carreteras debenusar este documentoLos Voluacutemenes 2 y 3 se consideran guiacuteas para usuarios del software HDM-4 y en ellos sedocumentan tareas y se puede adquirir raacutepidamente un conocimiento del producto ElVolumen 2 es una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tiposde anaacutelisis El Volumen 3 describe el software del HDM-4 y es un documento de propoacutesitogeneral que permite conocer la interfaz de usuario del software
Los Voluacutemenes 4 y 5 contienen maacutes material de referencia detallado que no es esencial paraempezar a usar HDM-4 pero que ha sido disentildeado para servir de guiacutea detallada a los usuariosmaacutes avanzados El Volumen 4 describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicasincorporadas en HDM-4 Estaacute destinado a especialistas o expertos cuya tarea es realizar un
estudio detallado para la organizacioacuten de gestioacuten de carreteras El Volumen 5 describemeacutetodos para adaptar y calibrar HDM-4 en distintos paiacuteses Estaacute destinado a usuariosexperimentados que deseen comprender el marco y modelos detallados incorporados en elsistema HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
2
Figura 11 Conjunto de documentacioacuten
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework and
Model DescriptionsVolume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
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d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
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d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
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M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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ACERCA DE ESTE MANUAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
i
Part A Acerca de este manual
Acerca de este manualEsta edicioacuten Versioacuten 10 de la Visioacuten General de HDM-4 proporciona un breve resumen para
la direccioacuten que describe el sistema HDM-4 Cuando es necesario resalta las diferencias entrelos modelos HDM-III y HDM-4
Estaacute destinado a todos los lectores que se enfrentan a HDM-4 por primera vez y en especial ala direccioacuten de alto nivel de las organizaciones de carreteras
Visioacuten General de HDM-4 es uno de los cinco manuales que componen la documentacioacuten delHDM-4 (ver Figura 1)
Figura 1 Documentacioacuten del HDM-4
La documentacioacuten se compone de
Visioacuten General de HDM-4 (Volumen 1)
Un breve resumen para la direccioacuten describiendo el sistema HDM-4 Estaacute destinado atodos los lectores que se enfrentan a HDM-4 por primera vez y en especial a ladireccioacuten de alto nivel de las organizaciones de carreteras
Guiacutea de Aplicaciones (Volumen 2)
Una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tipos deanaacutelisis Estaacute destinada a los usuarios frecuentes que desean conocer coacutemo realizar unatarea o crear un estudio
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework andModel Descriptions
Volume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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ii
Guiacutea del Usuario del Software (Volumen 3)
Describe el software del HDM-4 Es un documento de propoacutesito general que proporcionaun conocimiento de la interfaz de usuario del software
Marco Analiacutetico y Descripciones de Modelos (Volumen 4)
Describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicas de objetos en el modelo HDM-4Contiene un material de referencia muy completo que describe con detalle lascaracteriacutesticas del modelo y la estrategia incorporados en HDM-4 Estaacute destinado aespecialistas o expertos cuya tarea es realizar un estudio detallado para la organizacioacuten degestioacuten de carreteras
Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten (Volumen 5)
Sugiere meacutetodos para calibrar y adaptar los modelos HDM (que se usan en HDM-III yHDM-4) para permitir incorporar las condiciones locales existentes en los distintos paiacuteses Indica coacutemo calibrar HDM-4 mediante sus distintos factores de calibracioacuten Estaacutedestinado a usuarios expertos que desean entender el marco y modelos detalladosintegrados en el sistema HDM-4
Notas
1 Los voluacutemenes 1 2 y 3 son para los usuarios en general
2 Los voluacutemenes 4y 5 seraacuten de mayor intereacutes para expertos que deseen obtener un mayor detalle teacutecnico Sin embargo el Volumen 5en concreto presenta conceptos importantesque seraacuten de intereacutes para todos los usuarios
Estructura de lsquoVisioacuten General de HDM-4rsquo
La informacioacuten que contiene este manual estaacute estructurada de la forma siguiente Seccioacuten 1 - Introduccioacuten
Proporciona una descripcioacuten general de HDM-4 y su alcance
Seccioacuten 2 - Antecedentes
Proporciona una perspectiva histoacuterica del disentildeo de HDM-4
Seccioacuten 3 ndash El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de carreteras
Describe la aplicacioacuten de HDM-4 en teacuterminos de las siguientes funciones de gestioacuten decarreteras
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten Operaciones
Seccioacuten 4 ndash Marco Analiacutetico
Describe el marco de anaacutelisis fundamental aplicado en HDM-4 para modelizar eldeterioro de carreteras los efectos en los usuarios el efecto de los trabajos y los efectossociales y medioambientales seguido por el marco de anaacutelisis econoacutemico
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iii
Seccioacuten 5 ndash Aplicaciones HDM-4
Describe las tres herramientas de anaacutelisis utilizadas en los distintos tipos de estudios decarreteras es decir
Anaacutelisis de estrategia Anaacutelisis del programa Anaacutelisis del proyecto
Seccioacuten 6 ndash Moacutedulos HDM-4
Describe la estructura modular y las principales funciones de los distintos moacutedulos Gestores de datos Modelos
Seccioacuten 7 ndash Necesidades de datos
Describe las funciones de gestioacuten de datos Configuracioacuten de HDM-4
Usado para personalizar las caracteriacutesticas de tramos de carreteras vehiacuteculos ymedio ambiente bajo los que se analizaraacute el sistema de carreteras
Gestor de la red de carreteras
Define los tramos de carreteras de la red o subred que se van a analizar Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos del parque que operan en la red de
carreteras que se estaacute analizando Trabajos de carreteras
Define los estaacutendares de mantenimiento y mejora que se aplican a los distintostramos de la carretera que se estaacute analizando
Importacioacuten y exportacioacuten de datos
Indica coacutemo HDM-4 pueden intercambiar datos con otros sistemas
Seccioacuten 8 ndash Interfaz de usuario
Describe la interfaz de usuario y compara su mejora respecto de modelos anteriores
Seccioacuten 9 - Nomenclatura
Proporciona una referencia a la Nomenclatura y Glosario de teacuterminos usados en elconjunto de documentos de HDM-4
Seccioacuten 10 - Referencias
Ofrece una lista de referencias de fuentes de documentacioacuten importantes
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iv
Productos ISOHDMLos productos del ISOHDM (International Study of Highway Development and ManagementTools ndash Estudio Internacional de Herramientas de Desarrollo y Gestioacuten de Carreteras) estaacutencompuestos por el conjunto de software HDM-4 las bases de datos de casos de ejemplocorrespondientes y el conjunto de guiacuteas y manuales de referencia de la serie Desarrollo yGestioacuten de Carreteras Este volumen pertenece a esa coleccioacuten de documentos
Atencioacuten al clienteSi tiene alguna dificultad con la informacioacuten facilitada en este juego de documentacioacuten nodude en informar de los detalles del problema que estaacute experimentando Puede enviar un e-mail o enviar por fax una copia de la paacutegina del manual con comentarios al nuacutemero que seindica maacutes abajo
La Secretariacutea teacutecnica de ISOHDM agradece los comentarios o sugerencias de los usuarios deHDM-4 Los comentarios sobreVisioacuten General de HDM-4 deben enviarse a la siguientedireccioacuten
E-mail isohdmbhamacuk
Tel +44 - 121 - 414 6717 (or 5049)Fax +44 - 121 - 414 3675 (or 5060)
Correo ISOHDM Technical SecretariatSchool of Civil EngineeringThe University of Birmingham
EdgbastonBirmingham B15 2TTReino Unido
Informacioacuten sobre cambiosEsta es la primera edicioacuten formal (Versioacuten 10) de la documentacioacuten HDM-4
Documentacioacuten relacionada
Documentos HDM-4La Coleccioacuten de la serie de Desarrollo y gestioacuten de carreteras tiene el ISBN 2-84060-058-7 ycomprende
Volumen 1 - Visioacuten General de HDM-4 ISBN 2-84060-059-5
Volumen 2 ndash Guiacutea de Aplicaciones ISBN 2-84060-060-9
Volumen 3 ndash Guiacutea del Usuario del Software ISBN 2-84060-061-7
Volumen 4 - Marco Analiacutetico y Descripciones de Modelos ISBN 2-84060-062-5
Volumen 5 - Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ISBN 2-84060-063-3
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v
Documentacioacuten futuraLos siguientes documentos se publicaraacuten en una entrega posterior
Volumen 6 ndash Modelos del deterioro de carreteras y de los efectos de los trabajos ISBN 2-84060-102-8Volumen 7 ndash Modelos del efecto de usuarios de carreteras y del medio ambiente ISBN 2-84060-103-6
Manuales de terminologiacuteaPIARC Lexicon of Road and Traffic Engineering (Leacutexico de ingenieriacutea de carreteras y traacutefico) ndash Primera edicioacuten Permanent International Association of Road Congresses (PIARC) Paris1991 ISBN 2-84060-000-5
Technical Dictionary of Road Terms - Seventh edition English - French PIARC Commission
on Terminology Paris 1997 ISBN 2-84060-053-6
Informacioacuten GeneralSe pueden obtener maacutes detalles sobre HDM-4 en
ISOHDM Technical SecretariatSchool of Civil EngineeringThe University of BirminghamEdgbastonBirminghamB15 2TTReino UnidoTel +44 - 121 - 414 6717 (o 5049)Fax +44 - 121 - 414 3675 (o 5060)E-mailISOHDMbhamacuk Webhttpwwwbhamacukisohdm
ISOHDM Project Co-ordinator The World Road Association (PIARC)La Grande ArcheParoi Nord niveau 892055 La Defeacutense CedexFranciaTel +33 1 41 02 05 84Fax+33 1 49 00 02 02E-mail piarchdm4attglobalnetWeb httphdm4piarcorg
AgradecimientosEl desarrollo de HDM-4 ha sido patrocinado por varios organismos principalmente
Asian Development Bank (ADB)
Department for International Development (DFID) del Reino Unido
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Administracioacuten nacional sueca de carreteras (SNRA- Swedish National RoadAdministration)
El Banco Mundial
Ademaacutes de los anteriores han sido hechas significativas contribuciones por
Administracioacuten nacional finlandesa de carreteras (Finnra- Finnish National RoadAdministration)
Federacioacuten interamericana de productores de cemento (Inter-American Federationof Cement Producers (FICEM))
Tambieacuten han contribuido en teacuterminos de proporcionar informacioacuten o de realizar revisionesteacutecnicas muchas otras organizaciones e individuos en diversos paiacuteses
El estudio ha sido coordinado por la Secretariacutea teacutecnica del ISOHDM en la Universidad deBirmingham Reino Unido Diversas organizaciones han participado en la investigacioacuten entreellas
Finnra
Especificacioacuten de las aplicaciones del anaacutelisis de estrategia y del programa
FICEM
Desarrollo de las relaciones entre deterioro y mantenimiento para carreteras de hormigoacutencon cemento Portland
Grupo de investigacioacuten de carreteras (HRG) Escuela de ingenieriacutea civil Universidadde Birmingham
Responsable del disentildeo del sistema y del desarrollo de software
Instituto de investigacioacuten de carreteras (IKRAM) de Malasia soportado por NDLeaInternational (NDLI)Responsable de proporcionar relaciones actualizadas de deterioro de carreteras y decostes de usuarios de carreteras
Laboratorio de investigacioacuten de transportes (TRL) en el Reino Unido
Responsable de revisar y actualizar las relaciones de deterioro de firmes flexibles
SNRA
Responsable de desarrollar relaciones de deterioro para climas friacuteos seguridad decarreteras efectos medioambientales y de dar apoyo a HRG en el disentildeo del sistema
Todas las organizaciones de investigacioacuten recibieron el apoyo del personal local y regionalexpertos y asesores visitantes para garantizar que se consigue un alto estaacutendar de calidad yconsenso internacional Otros varios paiacuteses e individuos han apoyado este trabajo con susexpertos consejos y revisando los productos
CopyrightEstos productos HDM-4 han sido producidos por el International Study of HighwayDevelopment and Management Tools (ISOHDM) patrocinado por el Banco Mundial elAsian Development Bank el Departamento de Desarrollo Internacional (Reino Unido) la
Administracioacuten de carreteras de Suecia y otros Los productos HDM-4 los publican
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conjuntamente la Asociacioacuten Mundial de Carreteras (PIARC) Pariacutes y el Banco MundialWashington DC
Copyright copy 2000 The World Road Association (PIARC) en nombre de los patrocinadores deISOHDM Reservados todos los derechos
Este copyright cubre todos los documentos y componentes de documentos softwareinformaacutetico y datos entregados como componentes del producto HDM-4 en cualquier formafiacutesica o electroacutenica
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CONTENIDO
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Part A Contenido
Contenido
Volumen 1 ndash Visioacuten General de HDM-41 Introduccioacuten 1
2 Antecedentes 321 Desarrollo anterior 3
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4 4
3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras 5
31 Gestioacuten de carreteras 532 El ciclo de gestioacuten 7
33 Ciclos de las funciones de gestioacuten 8
4 Marco analiacutetico 10
5 Aplicaciones HDM-4 1351 Anaacutelisis de estrategias 13
52 Anaacutelisis de programa 17
53 Anaacutelisis del proyecto 19
6 Moacutedulos del HDM-4 20
7 Necesidades de datos 2271 Visioacuten general 22
72 Configuracioacuten del HDM-4 22
73 Redes de carreteras 22
74 Parques de vehiacuteculos 23
75 Obras 23
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datos 23
8 Interfaz del usuario 24
9 Nomenclatura 26
10 Referencias 27
Apeacutendice A Ejemplo de de aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico de HDM-4 29A1 Antecedentes 29
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CONTENIDO
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A2 Estaacutendares 29
A3 Aplicacioacuten de HDM-4 30
A4 Resumen de resultados 30
Apeacutendice B Ejemplo de aplicacioacuten de anaacutelisis del programa de HDM-4 32B1 Antecedentes 32
B2 Estaacutendares 32
B3 Aplicacioacuten de HDM-4 32
B4 Resumen de resultados 33
Apeacutendice C Aplicacioacuten de Anaacutelisis de proyecto HDM-4 38C1 Introduccioacuten 38
C2 Aplicacioacuten de HDM-4 38
C3 Salida 38
C4 Ejemplo de Proyecto 1 - Mejora de una carretera de grava 39
C41 Descripcioacuten del proyecto 39C42 Resultados del proyecto 40
C5 Ejemplo de proyecto 2 - Ampliacioacuten de una carretera pavimentada 40
C51 Descripcioacuten del proyecto 40C52 Resultadps del anaacutelisis 41
C6 Ejemplo de proyecto 3 - Construccioacuten de un desviacuteo 41
C61 Descripcioacuten del proyecto 41C62 Alternativas del proyecto 42C63 Desviacuteo del traacutefico 42C64 Resultados 43
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VISIOacuteNGENERAL
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1
Part A Part title
Visioacuten General de HDM-4
1 IntroduccioacutenEl modelo de estaacutendares de conservacioacuten y disentildeo de carreteras (Highway Design andMaintenance Standards Model (HDM-III)) desarrollado por el Banco Mundial se vieneusando desde hace maacutes de dos deacutecadas para combinar la evaluacioacuten teacutecnica y econoacutemica de proyectos preparar programas de inversioacuten y analizar estrategias de redes de carreteras ElEstudio internacional del desarrollo y gestioacuten de carreteras (International Study of HighwayDevelopment and Management (ISOHDM)) ha sido realizado para ampliar el aacutembito delmodelo HDM-III y para armonizar los sistemas de gestioacuten de carreteras con herramientas desoftware adaptables y faacuteciles de usar Esto ha dado como resultado la Herramienta dedesarrollo y gestioacuten de carreteras (Highway Development and Management Tool (HDM-4))
El aacutembito de HDM-4 se ha ampliado considerablemente superando las evaluacionestradicionales de los proyectos para proporcionar un potente sistema para el anaacutelisis de lagestioacuten de carreteras y de las alternativas de inversioacuten El eacutenfasis se situoacute en clasificar yaplicar los conocimientos existentes maacutes que en emprender nuevos y largos estudiosempiacutericos aunque se han tenido que recoger datos de forma limitada Siempre que ha sido posible se han desarrollado enfoques nuevos y creativos para aplicar los conocimientos maacutesrecientes a los problemas teacutecnicos y a las necesidades de gestioacuten de los distintos paiacuteses
La Figura 11muestra un esquema de la documentacioacuten del HDM-4 que comprende una seriede cinco voluacutemenes Este documento de Visioacuten General es el Volumen 1 de la serie Contieneun breve resumen ejecutivo con la descripcioacuten del sistema HDM-4 Todos los lectores nuevosde HDM-4 en particular los directivos de alto nivel de una organizacioacuten de carreteras debenusar este documentoLos Voluacutemenes 2 y 3 se consideran guiacuteas para usuarios del software HDM-4 y en ellos sedocumentan tareas y se puede adquirir raacutepidamente un conocimiento del producto ElVolumen 2 es una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tiposde anaacutelisis El Volumen 3 describe el software del HDM-4 y es un documento de propoacutesitogeneral que permite conocer la interfaz de usuario del software
Los Voluacutemenes 4 y 5 contienen maacutes material de referencia detallado que no es esencial paraempezar a usar HDM-4 pero que ha sido disentildeado para servir de guiacutea detallada a los usuariosmaacutes avanzados El Volumen 4 describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicasincorporadas en HDM-4 Estaacute destinado a especialistas o expertos cuya tarea es realizar un
estudio detallado para la organizacioacuten de gestioacuten de carreteras El Volumen 5 describemeacutetodos para adaptar y calibrar HDM-4 en distintos paiacuteses Estaacute destinado a usuariosexperimentados que deseen comprender el marco y modelos detallados incorporados en elsistema HDM-4
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2
Figura 11 Conjunto de documentacioacuten
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework and
Model DescriptionsVolume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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VISIOacuteNGENERAL
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2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
40
50
60
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
50
100
150
200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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VISIOacuteNGENERAL
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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40
geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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43
Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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ii
Guiacutea del Usuario del Software (Volumen 3)
Describe el software del HDM-4 Es un documento de propoacutesito general que proporcionaun conocimiento de la interfaz de usuario del software
Marco Analiacutetico y Descripciones de Modelos (Volumen 4)
Describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicas de objetos en el modelo HDM-4Contiene un material de referencia muy completo que describe con detalle lascaracteriacutesticas del modelo y la estrategia incorporados en HDM-4 Estaacute destinado aespecialistas o expertos cuya tarea es realizar un estudio detallado para la organizacioacuten degestioacuten de carreteras
Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten (Volumen 5)
Sugiere meacutetodos para calibrar y adaptar los modelos HDM (que se usan en HDM-III yHDM-4) para permitir incorporar las condiciones locales existentes en los distintos paiacuteses Indica coacutemo calibrar HDM-4 mediante sus distintos factores de calibracioacuten Estaacutedestinado a usuarios expertos que desean entender el marco y modelos detalladosintegrados en el sistema HDM-4
Notas
1 Los voluacutemenes 1 2 y 3 son para los usuarios en general
2 Los voluacutemenes 4y 5 seraacuten de mayor intereacutes para expertos que deseen obtener un mayor detalle teacutecnico Sin embargo el Volumen 5en concreto presenta conceptos importantesque seraacuten de intereacutes para todos los usuarios
Estructura de lsquoVisioacuten General de HDM-4rsquo
La informacioacuten que contiene este manual estaacute estructurada de la forma siguiente Seccioacuten 1 - Introduccioacuten
Proporciona una descripcioacuten general de HDM-4 y su alcance
Seccioacuten 2 - Antecedentes
Proporciona una perspectiva histoacuterica del disentildeo de HDM-4
Seccioacuten 3 ndash El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de carreteras
Describe la aplicacioacuten de HDM-4 en teacuterminos de las siguientes funciones de gestioacuten decarreteras
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten Operaciones
Seccioacuten 4 ndash Marco Analiacutetico
Describe el marco de anaacutelisis fundamental aplicado en HDM-4 para modelizar eldeterioro de carreteras los efectos en los usuarios el efecto de los trabajos y los efectossociales y medioambientales seguido por el marco de anaacutelisis econoacutemico
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iii
Seccioacuten 5 ndash Aplicaciones HDM-4
Describe las tres herramientas de anaacutelisis utilizadas en los distintos tipos de estudios decarreteras es decir
Anaacutelisis de estrategia Anaacutelisis del programa Anaacutelisis del proyecto
Seccioacuten 6 ndash Moacutedulos HDM-4
Describe la estructura modular y las principales funciones de los distintos moacutedulos Gestores de datos Modelos
Seccioacuten 7 ndash Necesidades de datos
Describe las funciones de gestioacuten de datos Configuracioacuten de HDM-4
Usado para personalizar las caracteriacutesticas de tramos de carreteras vehiacuteculos ymedio ambiente bajo los que se analizaraacute el sistema de carreteras
Gestor de la red de carreteras
Define los tramos de carreteras de la red o subred que se van a analizar Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos del parque que operan en la red de
carreteras que se estaacute analizando Trabajos de carreteras
Define los estaacutendares de mantenimiento y mejora que se aplican a los distintostramos de la carretera que se estaacute analizando
Importacioacuten y exportacioacuten de datos
Indica coacutemo HDM-4 pueden intercambiar datos con otros sistemas
Seccioacuten 8 ndash Interfaz de usuario
Describe la interfaz de usuario y compara su mejora respecto de modelos anteriores
Seccioacuten 9 - Nomenclatura
Proporciona una referencia a la Nomenclatura y Glosario de teacuterminos usados en elconjunto de documentos de HDM-4
Seccioacuten 10 - Referencias
Ofrece una lista de referencias de fuentes de documentacioacuten importantes
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iv
Productos ISOHDMLos productos del ISOHDM (International Study of Highway Development and ManagementTools ndash Estudio Internacional de Herramientas de Desarrollo y Gestioacuten de Carreteras) estaacutencompuestos por el conjunto de software HDM-4 las bases de datos de casos de ejemplocorrespondientes y el conjunto de guiacuteas y manuales de referencia de la serie Desarrollo yGestioacuten de Carreteras Este volumen pertenece a esa coleccioacuten de documentos
Atencioacuten al clienteSi tiene alguna dificultad con la informacioacuten facilitada en este juego de documentacioacuten nodude en informar de los detalles del problema que estaacute experimentando Puede enviar un e-mail o enviar por fax una copia de la paacutegina del manual con comentarios al nuacutemero que seindica maacutes abajo
La Secretariacutea teacutecnica de ISOHDM agradece los comentarios o sugerencias de los usuarios deHDM-4 Los comentarios sobreVisioacuten General de HDM-4 deben enviarse a la siguientedireccioacuten
E-mail isohdmbhamacuk
Tel +44 - 121 - 414 6717 (or 5049)Fax +44 - 121 - 414 3675 (or 5060)
Correo ISOHDM Technical SecretariatSchool of Civil EngineeringThe University of Birmingham
EdgbastonBirmingham B15 2TTReino Unido
Informacioacuten sobre cambiosEsta es la primera edicioacuten formal (Versioacuten 10) de la documentacioacuten HDM-4
Documentacioacuten relacionada
Documentos HDM-4La Coleccioacuten de la serie de Desarrollo y gestioacuten de carreteras tiene el ISBN 2-84060-058-7 ycomprende
Volumen 1 - Visioacuten General de HDM-4 ISBN 2-84060-059-5
Volumen 2 ndash Guiacutea de Aplicaciones ISBN 2-84060-060-9
Volumen 3 ndash Guiacutea del Usuario del Software ISBN 2-84060-061-7
Volumen 4 - Marco Analiacutetico y Descripciones de Modelos ISBN 2-84060-062-5
Volumen 5 - Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ISBN 2-84060-063-3
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
v
Documentacioacuten futuraLos siguientes documentos se publicaraacuten en una entrega posterior
Volumen 6 ndash Modelos del deterioro de carreteras y de los efectos de los trabajos ISBN 2-84060-102-8Volumen 7 ndash Modelos del efecto de usuarios de carreteras y del medio ambiente ISBN 2-84060-103-6
Manuales de terminologiacuteaPIARC Lexicon of Road and Traffic Engineering (Leacutexico de ingenieriacutea de carreteras y traacutefico) ndash Primera edicioacuten Permanent International Association of Road Congresses (PIARC) Paris1991 ISBN 2-84060-000-5
Technical Dictionary of Road Terms - Seventh edition English - French PIARC Commission
on Terminology Paris 1997 ISBN 2-84060-053-6
Informacioacuten GeneralSe pueden obtener maacutes detalles sobre HDM-4 en
ISOHDM Technical SecretariatSchool of Civil EngineeringThe University of BirminghamEdgbastonBirminghamB15 2TTReino UnidoTel +44 - 121 - 414 6717 (o 5049)Fax +44 - 121 - 414 3675 (o 5060)E-mailISOHDMbhamacuk Webhttpwwwbhamacukisohdm
ISOHDM Project Co-ordinator The World Road Association (PIARC)La Grande ArcheParoi Nord niveau 892055 La Defeacutense CedexFranciaTel +33 1 41 02 05 84Fax+33 1 49 00 02 02E-mail piarchdm4attglobalnetWeb httphdm4piarcorg
AgradecimientosEl desarrollo de HDM-4 ha sido patrocinado por varios organismos principalmente
Asian Development Bank (ADB)
Department for International Development (DFID) del Reino Unido
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
vi
Administracioacuten nacional sueca de carreteras (SNRA- Swedish National RoadAdministration)
El Banco Mundial
Ademaacutes de los anteriores han sido hechas significativas contribuciones por
Administracioacuten nacional finlandesa de carreteras (Finnra- Finnish National RoadAdministration)
Federacioacuten interamericana de productores de cemento (Inter-American Federationof Cement Producers (FICEM))
Tambieacuten han contribuido en teacuterminos de proporcionar informacioacuten o de realizar revisionesteacutecnicas muchas otras organizaciones e individuos en diversos paiacuteses
El estudio ha sido coordinado por la Secretariacutea teacutecnica del ISOHDM en la Universidad deBirmingham Reino Unido Diversas organizaciones han participado en la investigacioacuten entreellas
Finnra
Especificacioacuten de las aplicaciones del anaacutelisis de estrategia y del programa
FICEM
Desarrollo de las relaciones entre deterioro y mantenimiento para carreteras de hormigoacutencon cemento Portland
Grupo de investigacioacuten de carreteras (HRG) Escuela de ingenieriacutea civil Universidadde Birmingham
Responsable del disentildeo del sistema y del desarrollo de software
Instituto de investigacioacuten de carreteras (IKRAM) de Malasia soportado por NDLeaInternational (NDLI)Responsable de proporcionar relaciones actualizadas de deterioro de carreteras y decostes de usuarios de carreteras
Laboratorio de investigacioacuten de transportes (TRL) en el Reino Unido
Responsable de revisar y actualizar las relaciones de deterioro de firmes flexibles
SNRA
Responsable de desarrollar relaciones de deterioro para climas friacuteos seguridad decarreteras efectos medioambientales y de dar apoyo a HRG en el disentildeo del sistema
Todas las organizaciones de investigacioacuten recibieron el apoyo del personal local y regionalexpertos y asesores visitantes para garantizar que se consigue un alto estaacutendar de calidad yconsenso internacional Otros varios paiacuteses e individuos han apoyado este trabajo con susexpertos consejos y revisando los productos
CopyrightEstos productos HDM-4 han sido producidos por el International Study of HighwayDevelopment and Management Tools (ISOHDM) patrocinado por el Banco Mundial elAsian Development Bank el Departamento de Desarrollo Internacional (Reino Unido) la
Administracioacuten de carreteras de Suecia y otros Los productos HDM-4 los publican
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
vii
conjuntamente la Asociacioacuten Mundial de Carreteras (PIARC) Pariacutes y el Banco MundialWashington DC
Copyright copy 2000 The World Road Association (PIARC) en nombre de los patrocinadores deISOHDM Reservados todos los derechos
Este copyright cubre todos los documentos y componentes de documentos softwareinformaacutetico y datos entregados como componentes del producto HDM-4 en cualquier formafiacutesica o electroacutenica
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
viii
Part A Contenido
Contenido
Volumen 1 ndash Visioacuten General de HDM-41 Introduccioacuten 1
2 Antecedentes 321 Desarrollo anterior 3
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4 4
3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras 5
31 Gestioacuten de carreteras 532 El ciclo de gestioacuten 7
33 Ciclos de las funciones de gestioacuten 8
4 Marco analiacutetico 10
5 Aplicaciones HDM-4 1351 Anaacutelisis de estrategias 13
52 Anaacutelisis de programa 17
53 Anaacutelisis del proyecto 19
6 Moacutedulos del HDM-4 20
7 Necesidades de datos 2271 Visioacuten general 22
72 Configuracioacuten del HDM-4 22
73 Redes de carreteras 22
74 Parques de vehiacuteculos 23
75 Obras 23
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datos 23
8 Interfaz del usuario 24
9 Nomenclatura 26
10 Referencias 27
Apeacutendice A Ejemplo de de aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico de HDM-4 29A1 Antecedentes 29
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
ix
A2 Estaacutendares 29
A3 Aplicacioacuten de HDM-4 30
A4 Resumen de resultados 30
Apeacutendice B Ejemplo de aplicacioacuten de anaacutelisis del programa de HDM-4 32B1 Antecedentes 32
B2 Estaacutendares 32
B3 Aplicacioacuten de HDM-4 32
B4 Resumen de resultados 33
Apeacutendice C Aplicacioacuten de Anaacutelisis de proyecto HDM-4 38C1 Introduccioacuten 38
C2 Aplicacioacuten de HDM-4 38
C3 Salida 38
C4 Ejemplo de Proyecto 1 - Mejora de una carretera de grava 39
C41 Descripcioacuten del proyecto 39C42 Resultados del proyecto 40
C5 Ejemplo de proyecto 2 - Ampliacioacuten de una carretera pavimentada 40
C51 Descripcioacuten del proyecto 40C52 Resultadps del anaacutelisis 41
C6 Ejemplo de proyecto 3 - Construccioacuten de un desviacuteo 41
C61 Descripcioacuten del proyecto 41C62 Alternativas del proyecto 42C63 Desviacuteo del traacutefico 42C64 Resultados 43
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VISIOacuteNGENERAL
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1
Part A Part title
Visioacuten General de HDM-4
1 IntroduccioacutenEl modelo de estaacutendares de conservacioacuten y disentildeo de carreteras (Highway Design andMaintenance Standards Model (HDM-III)) desarrollado por el Banco Mundial se vieneusando desde hace maacutes de dos deacutecadas para combinar la evaluacioacuten teacutecnica y econoacutemica de proyectos preparar programas de inversioacuten y analizar estrategias de redes de carreteras ElEstudio internacional del desarrollo y gestioacuten de carreteras (International Study of HighwayDevelopment and Management (ISOHDM)) ha sido realizado para ampliar el aacutembito delmodelo HDM-III y para armonizar los sistemas de gestioacuten de carreteras con herramientas desoftware adaptables y faacuteciles de usar Esto ha dado como resultado la Herramienta dedesarrollo y gestioacuten de carreteras (Highway Development and Management Tool (HDM-4))
El aacutembito de HDM-4 se ha ampliado considerablemente superando las evaluacionestradicionales de los proyectos para proporcionar un potente sistema para el anaacutelisis de lagestioacuten de carreteras y de las alternativas de inversioacuten El eacutenfasis se situoacute en clasificar yaplicar los conocimientos existentes maacutes que en emprender nuevos y largos estudiosempiacutericos aunque se han tenido que recoger datos de forma limitada Siempre que ha sido posible se han desarrollado enfoques nuevos y creativos para aplicar los conocimientos maacutesrecientes a los problemas teacutecnicos y a las necesidades de gestioacuten de los distintos paiacuteses
La Figura 11muestra un esquema de la documentacioacuten del HDM-4 que comprende una seriede cinco voluacutemenes Este documento de Visioacuten General es el Volumen 1 de la serie Contieneun breve resumen ejecutivo con la descripcioacuten del sistema HDM-4 Todos los lectores nuevosde HDM-4 en particular los directivos de alto nivel de una organizacioacuten de carreteras debenusar este documentoLos Voluacutemenes 2 y 3 se consideran guiacuteas para usuarios del software HDM-4 y en ellos sedocumentan tareas y se puede adquirir raacutepidamente un conocimiento del producto ElVolumen 2 es una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tiposde anaacutelisis El Volumen 3 describe el software del HDM-4 y es un documento de propoacutesitogeneral que permite conocer la interfaz de usuario del software
Los Voluacutemenes 4 y 5 contienen maacutes material de referencia detallado que no es esencial paraempezar a usar HDM-4 pero que ha sido disentildeado para servir de guiacutea detallada a los usuariosmaacutes avanzados El Volumen 4 describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicasincorporadas en HDM-4 Estaacute destinado a especialistas o expertos cuya tarea es realizar un
estudio detallado para la organizacioacuten de gestioacuten de carreteras El Volumen 5 describemeacutetodos para adaptar y calibrar HDM-4 en distintos paiacuteses Estaacute destinado a usuariosexperimentados que deseen comprender el marco y modelos detallados incorporados en elsistema HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
2
Figura 11 Conjunto de documentacioacuten
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework and
Model DescriptionsVolume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
3
2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
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150
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2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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32
Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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43
Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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iii
Seccioacuten 5 ndash Aplicaciones HDM-4
Describe las tres herramientas de anaacutelisis utilizadas en los distintos tipos de estudios decarreteras es decir
Anaacutelisis de estrategia Anaacutelisis del programa Anaacutelisis del proyecto
Seccioacuten 6 ndash Moacutedulos HDM-4
Describe la estructura modular y las principales funciones de los distintos moacutedulos Gestores de datos Modelos
Seccioacuten 7 ndash Necesidades de datos
Describe las funciones de gestioacuten de datos Configuracioacuten de HDM-4
Usado para personalizar las caracteriacutesticas de tramos de carreteras vehiacuteculos ymedio ambiente bajo los que se analizaraacute el sistema de carreteras
Gestor de la red de carreteras
Define los tramos de carreteras de la red o subred que se van a analizar Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos del parque que operan en la red de
carreteras que se estaacute analizando Trabajos de carreteras
Define los estaacutendares de mantenimiento y mejora que se aplican a los distintostramos de la carretera que se estaacute analizando
Importacioacuten y exportacioacuten de datos
Indica coacutemo HDM-4 pueden intercambiar datos con otros sistemas
Seccioacuten 8 ndash Interfaz de usuario
Describe la interfaz de usuario y compara su mejora respecto de modelos anteriores
Seccioacuten 9 - Nomenclatura
Proporciona una referencia a la Nomenclatura y Glosario de teacuterminos usados en elconjunto de documentos de HDM-4
Seccioacuten 10 - Referencias
Ofrece una lista de referencias de fuentes de documentacioacuten importantes
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iv
Productos ISOHDMLos productos del ISOHDM (International Study of Highway Development and ManagementTools ndash Estudio Internacional de Herramientas de Desarrollo y Gestioacuten de Carreteras) estaacutencompuestos por el conjunto de software HDM-4 las bases de datos de casos de ejemplocorrespondientes y el conjunto de guiacuteas y manuales de referencia de la serie Desarrollo yGestioacuten de Carreteras Este volumen pertenece a esa coleccioacuten de documentos
Atencioacuten al clienteSi tiene alguna dificultad con la informacioacuten facilitada en este juego de documentacioacuten nodude en informar de los detalles del problema que estaacute experimentando Puede enviar un e-mail o enviar por fax una copia de la paacutegina del manual con comentarios al nuacutemero que seindica maacutes abajo
La Secretariacutea teacutecnica de ISOHDM agradece los comentarios o sugerencias de los usuarios deHDM-4 Los comentarios sobreVisioacuten General de HDM-4 deben enviarse a la siguientedireccioacuten
E-mail isohdmbhamacuk
Tel +44 - 121 - 414 6717 (or 5049)Fax +44 - 121 - 414 3675 (or 5060)
Correo ISOHDM Technical SecretariatSchool of Civil EngineeringThe University of Birmingham
EdgbastonBirmingham B15 2TTReino Unido
Informacioacuten sobre cambiosEsta es la primera edicioacuten formal (Versioacuten 10) de la documentacioacuten HDM-4
Documentacioacuten relacionada
Documentos HDM-4La Coleccioacuten de la serie de Desarrollo y gestioacuten de carreteras tiene el ISBN 2-84060-058-7 ycomprende
Volumen 1 - Visioacuten General de HDM-4 ISBN 2-84060-059-5
Volumen 2 ndash Guiacutea de Aplicaciones ISBN 2-84060-060-9
Volumen 3 ndash Guiacutea del Usuario del Software ISBN 2-84060-061-7
Volumen 4 - Marco Analiacutetico y Descripciones de Modelos ISBN 2-84060-062-5
Volumen 5 - Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ISBN 2-84060-063-3
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v
Documentacioacuten futuraLos siguientes documentos se publicaraacuten en una entrega posterior
Volumen 6 ndash Modelos del deterioro de carreteras y de los efectos de los trabajos ISBN 2-84060-102-8Volumen 7 ndash Modelos del efecto de usuarios de carreteras y del medio ambiente ISBN 2-84060-103-6
Manuales de terminologiacuteaPIARC Lexicon of Road and Traffic Engineering (Leacutexico de ingenieriacutea de carreteras y traacutefico) ndash Primera edicioacuten Permanent International Association of Road Congresses (PIARC) Paris1991 ISBN 2-84060-000-5
Technical Dictionary of Road Terms - Seventh edition English - French PIARC Commission
on Terminology Paris 1997 ISBN 2-84060-053-6
Informacioacuten GeneralSe pueden obtener maacutes detalles sobre HDM-4 en
ISOHDM Technical SecretariatSchool of Civil EngineeringThe University of BirminghamEdgbastonBirminghamB15 2TTReino UnidoTel +44 - 121 - 414 6717 (o 5049)Fax +44 - 121 - 414 3675 (o 5060)E-mailISOHDMbhamacuk Webhttpwwwbhamacukisohdm
ISOHDM Project Co-ordinator The World Road Association (PIARC)La Grande ArcheParoi Nord niveau 892055 La Defeacutense CedexFranciaTel +33 1 41 02 05 84Fax+33 1 49 00 02 02E-mail piarchdm4attglobalnetWeb httphdm4piarcorg
AgradecimientosEl desarrollo de HDM-4 ha sido patrocinado por varios organismos principalmente
Asian Development Bank (ADB)
Department for International Development (DFID) del Reino Unido
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vi
Administracioacuten nacional sueca de carreteras (SNRA- Swedish National RoadAdministration)
El Banco Mundial
Ademaacutes de los anteriores han sido hechas significativas contribuciones por
Administracioacuten nacional finlandesa de carreteras (Finnra- Finnish National RoadAdministration)
Federacioacuten interamericana de productores de cemento (Inter-American Federationof Cement Producers (FICEM))
Tambieacuten han contribuido en teacuterminos de proporcionar informacioacuten o de realizar revisionesteacutecnicas muchas otras organizaciones e individuos en diversos paiacuteses
El estudio ha sido coordinado por la Secretariacutea teacutecnica del ISOHDM en la Universidad deBirmingham Reino Unido Diversas organizaciones han participado en la investigacioacuten entreellas
Finnra
Especificacioacuten de las aplicaciones del anaacutelisis de estrategia y del programa
FICEM
Desarrollo de las relaciones entre deterioro y mantenimiento para carreteras de hormigoacutencon cemento Portland
Grupo de investigacioacuten de carreteras (HRG) Escuela de ingenieriacutea civil Universidadde Birmingham
Responsable del disentildeo del sistema y del desarrollo de software
Instituto de investigacioacuten de carreteras (IKRAM) de Malasia soportado por NDLeaInternational (NDLI)Responsable de proporcionar relaciones actualizadas de deterioro de carreteras y decostes de usuarios de carreteras
Laboratorio de investigacioacuten de transportes (TRL) en el Reino Unido
Responsable de revisar y actualizar las relaciones de deterioro de firmes flexibles
SNRA
Responsable de desarrollar relaciones de deterioro para climas friacuteos seguridad decarreteras efectos medioambientales y de dar apoyo a HRG en el disentildeo del sistema
Todas las organizaciones de investigacioacuten recibieron el apoyo del personal local y regionalexpertos y asesores visitantes para garantizar que se consigue un alto estaacutendar de calidad yconsenso internacional Otros varios paiacuteses e individuos han apoyado este trabajo con susexpertos consejos y revisando los productos
CopyrightEstos productos HDM-4 han sido producidos por el International Study of HighwayDevelopment and Management Tools (ISOHDM) patrocinado por el Banco Mundial elAsian Development Bank el Departamento de Desarrollo Internacional (Reino Unido) la
Administracioacuten de carreteras de Suecia y otros Los productos HDM-4 los publican
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vii
conjuntamente la Asociacioacuten Mundial de Carreteras (PIARC) Pariacutes y el Banco MundialWashington DC
Copyright copy 2000 The World Road Association (PIARC) en nombre de los patrocinadores deISOHDM Reservados todos los derechos
Este copyright cubre todos los documentos y componentes de documentos softwareinformaacutetico y datos entregados como componentes del producto HDM-4 en cualquier formafiacutesica o electroacutenica
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
viii
Part A Contenido
Contenido
Volumen 1 ndash Visioacuten General de HDM-41 Introduccioacuten 1
2 Antecedentes 321 Desarrollo anterior 3
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4 4
3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras 5
31 Gestioacuten de carreteras 532 El ciclo de gestioacuten 7
33 Ciclos de las funciones de gestioacuten 8
4 Marco analiacutetico 10
5 Aplicaciones HDM-4 1351 Anaacutelisis de estrategias 13
52 Anaacutelisis de programa 17
53 Anaacutelisis del proyecto 19
6 Moacutedulos del HDM-4 20
7 Necesidades de datos 2271 Visioacuten general 22
72 Configuracioacuten del HDM-4 22
73 Redes de carreteras 22
74 Parques de vehiacuteculos 23
75 Obras 23
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datos 23
8 Interfaz del usuario 24
9 Nomenclatura 26
10 Referencias 27
Apeacutendice A Ejemplo de de aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico de HDM-4 29A1 Antecedentes 29
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
ix
A2 Estaacutendares 29
A3 Aplicacioacuten de HDM-4 30
A4 Resumen de resultados 30
Apeacutendice B Ejemplo de aplicacioacuten de anaacutelisis del programa de HDM-4 32B1 Antecedentes 32
B2 Estaacutendares 32
B3 Aplicacioacuten de HDM-4 32
B4 Resumen de resultados 33
Apeacutendice C Aplicacioacuten de Anaacutelisis de proyecto HDM-4 38C1 Introduccioacuten 38
C2 Aplicacioacuten de HDM-4 38
C3 Salida 38
C4 Ejemplo de Proyecto 1 - Mejora de una carretera de grava 39
C41 Descripcioacuten del proyecto 39C42 Resultados del proyecto 40
C5 Ejemplo de proyecto 2 - Ampliacioacuten de una carretera pavimentada 40
C51 Descripcioacuten del proyecto 40C52 Resultadps del anaacutelisis 41
C6 Ejemplo de proyecto 3 - Construccioacuten de un desviacuteo 41
C61 Descripcioacuten del proyecto 41C62 Alternativas del proyecto 42C63 Desviacuteo del traacutefico 42C64 Resultados 43
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
1
Part A Part title
Visioacuten General de HDM-4
1 IntroduccioacutenEl modelo de estaacutendares de conservacioacuten y disentildeo de carreteras (Highway Design andMaintenance Standards Model (HDM-III)) desarrollado por el Banco Mundial se vieneusando desde hace maacutes de dos deacutecadas para combinar la evaluacioacuten teacutecnica y econoacutemica de proyectos preparar programas de inversioacuten y analizar estrategias de redes de carreteras ElEstudio internacional del desarrollo y gestioacuten de carreteras (International Study of HighwayDevelopment and Management (ISOHDM)) ha sido realizado para ampliar el aacutembito delmodelo HDM-III y para armonizar los sistemas de gestioacuten de carreteras con herramientas desoftware adaptables y faacuteciles de usar Esto ha dado como resultado la Herramienta dedesarrollo y gestioacuten de carreteras (Highway Development and Management Tool (HDM-4))
El aacutembito de HDM-4 se ha ampliado considerablemente superando las evaluacionestradicionales de los proyectos para proporcionar un potente sistema para el anaacutelisis de lagestioacuten de carreteras y de las alternativas de inversioacuten El eacutenfasis se situoacute en clasificar yaplicar los conocimientos existentes maacutes que en emprender nuevos y largos estudiosempiacutericos aunque se han tenido que recoger datos de forma limitada Siempre que ha sido posible se han desarrollado enfoques nuevos y creativos para aplicar los conocimientos maacutesrecientes a los problemas teacutecnicos y a las necesidades de gestioacuten de los distintos paiacuteses
La Figura 11muestra un esquema de la documentacioacuten del HDM-4 que comprende una seriede cinco voluacutemenes Este documento de Visioacuten General es el Volumen 1 de la serie Contieneun breve resumen ejecutivo con la descripcioacuten del sistema HDM-4 Todos los lectores nuevosde HDM-4 en particular los directivos de alto nivel de una organizacioacuten de carreteras debenusar este documentoLos Voluacutemenes 2 y 3 se consideran guiacuteas para usuarios del software HDM-4 y en ellos sedocumentan tareas y se puede adquirir raacutepidamente un conocimiento del producto ElVolumen 2 es una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tiposde anaacutelisis El Volumen 3 describe el software del HDM-4 y es un documento de propoacutesitogeneral que permite conocer la interfaz de usuario del software
Los Voluacutemenes 4 y 5 contienen maacutes material de referencia detallado que no es esencial paraempezar a usar HDM-4 pero que ha sido disentildeado para servir de guiacutea detallada a los usuariosmaacutes avanzados El Volumen 4 describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicasincorporadas en HDM-4 Estaacute destinado a especialistas o expertos cuya tarea es realizar un
estudio detallado para la organizacioacuten de gestioacuten de carreteras El Volumen 5 describemeacutetodos para adaptar y calibrar HDM-4 en distintos paiacuteses Estaacute destinado a usuariosexperimentados que deseen comprender el marco y modelos detallados incorporados en elsistema HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
2
Figura 11 Conjunto de documentacioacuten
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework and
Model DescriptionsVolume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
3
2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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VISIOacuteNGENERAL
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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R e g u
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d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
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60
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
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d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
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2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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VISIOacuteNGENERAL
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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39
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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41
Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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iv
Productos ISOHDMLos productos del ISOHDM (International Study of Highway Development and ManagementTools ndash Estudio Internacional de Herramientas de Desarrollo y Gestioacuten de Carreteras) estaacutencompuestos por el conjunto de software HDM-4 las bases de datos de casos de ejemplocorrespondientes y el conjunto de guiacuteas y manuales de referencia de la serie Desarrollo yGestioacuten de Carreteras Este volumen pertenece a esa coleccioacuten de documentos
Atencioacuten al clienteSi tiene alguna dificultad con la informacioacuten facilitada en este juego de documentacioacuten nodude en informar de los detalles del problema que estaacute experimentando Puede enviar un e-mail o enviar por fax una copia de la paacutegina del manual con comentarios al nuacutemero que seindica maacutes abajo
La Secretariacutea teacutecnica de ISOHDM agradece los comentarios o sugerencias de los usuarios deHDM-4 Los comentarios sobreVisioacuten General de HDM-4 deben enviarse a la siguientedireccioacuten
E-mail isohdmbhamacuk
Tel +44 - 121 - 414 6717 (or 5049)Fax +44 - 121 - 414 3675 (or 5060)
Correo ISOHDM Technical SecretariatSchool of Civil EngineeringThe University of Birmingham
EdgbastonBirmingham B15 2TTReino Unido
Informacioacuten sobre cambiosEsta es la primera edicioacuten formal (Versioacuten 10) de la documentacioacuten HDM-4
Documentacioacuten relacionada
Documentos HDM-4La Coleccioacuten de la serie de Desarrollo y gestioacuten de carreteras tiene el ISBN 2-84060-058-7 ycomprende
Volumen 1 - Visioacuten General de HDM-4 ISBN 2-84060-059-5
Volumen 2 ndash Guiacutea de Aplicaciones ISBN 2-84060-060-9
Volumen 3 ndash Guiacutea del Usuario del Software ISBN 2-84060-061-7
Volumen 4 - Marco Analiacutetico y Descripciones de Modelos ISBN 2-84060-062-5
Volumen 5 - Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ISBN 2-84060-063-3
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v
Documentacioacuten futuraLos siguientes documentos se publicaraacuten en una entrega posterior
Volumen 6 ndash Modelos del deterioro de carreteras y de los efectos de los trabajos ISBN 2-84060-102-8Volumen 7 ndash Modelos del efecto de usuarios de carreteras y del medio ambiente ISBN 2-84060-103-6
Manuales de terminologiacuteaPIARC Lexicon of Road and Traffic Engineering (Leacutexico de ingenieriacutea de carreteras y traacutefico) ndash Primera edicioacuten Permanent International Association of Road Congresses (PIARC) Paris1991 ISBN 2-84060-000-5
Technical Dictionary of Road Terms - Seventh edition English - French PIARC Commission
on Terminology Paris 1997 ISBN 2-84060-053-6
Informacioacuten GeneralSe pueden obtener maacutes detalles sobre HDM-4 en
ISOHDM Technical SecretariatSchool of Civil EngineeringThe University of BirminghamEdgbastonBirminghamB15 2TTReino UnidoTel +44 - 121 - 414 6717 (o 5049)Fax +44 - 121 - 414 3675 (o 5060)E-mailISOHDMbhamacuk Webhttpwwwbhamacukisohdm
ISOHDM Project Co-ordinator The World Road Association (PIARC)La Grande ArcheParoi Nord niveau 892055 La Defeacutense CedexFranciaTel +33 1 41 02 05 84Fax+33 1 49 00 02 02E-mail piarchdm4attglobalnetWeb httphdm4piarcorg
AgradecimientosEl desarrollo de HDM-4 ha sido patrocinado por varios organismos principalmente
Asian Development Bank (ADB)
Department for International Development (DFID) del Reino Unido
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vi
Administracioacuten nacional sueca de carreteras (SNRA- Swedish National RoadAdministration)
El Banco Mundial
Ademaacutes de los anteriores han sido hechas significativas contribuciones por
Administracioacuten nacional finlandesa de carreteras (Finnra- Finnish National RoadAdministration)
Federacioacuten interamericana de productores de cemento (Inter-American Federationof Cement Producers (FICEM))
Tambieacuten han contribuido en teacuterminos de proporcionar informacioacuten o de realizar revisionesteacutecnicas muchas otras organizaciones e individuos en diversos paiacuteses
El estudio ha sido coordinado por la Secretariacutea teacutecnica del ISOHDM en la Universidad deBirmingham Reino Unido Diversas organizaciones han participado en la investigacioacuten entreellas
Finnra
Especificacioacuten de las aplicaciones del anaacutelisis de estrategia y del programa
FICEM
Desarrollo de las relaciones entre deterioro y mantenimiento para carreteras de hormigoacutencon cemento Portland
Grupo de investigacioacuten de carreteras (HRG) Escuela de ingenieriacutea civil Universidadde Birmingham
Responsable del disentildeo del sistema y del desarrollo de software
Instituto de investigacioacuten de carreteras (IKRAM) de Malasia soportado por NDLeaInternational (NDLI)Responsable de proporcionar relaciones actualizadas de deterioro de carreteras y decostes de usuarios de carreteras
Laboratorio de investigacioacuten de transportes (TRL) en el Reino Unido
Responsable de revisar y actualizar las relaciones de deterioro de firmes flexibles
SNRA
Responsable de desarrollar relaciones de deterioro para climas friacuteos seguridad decarreteras efectos medioambientales y de dar apoyo a HRG en el disentildeo del sistema
Todas las organizaciones de investigacioacuten recibieron el apoyo del personal local y regionalexpertos y asesores visitantes para garantizar que se consigue un alto estaacutendar de calidad yconsenso internacional Otros varios paiacuteses e individuos han apoyado este trabajo con susexpertos consejos y revisando los productos
CopyrightEstos productos HDM-4 han sido producidos por el International Study of HighwayDevelopment and Management Tools (ISOHDM) patrocinado por el Banco Mundial elAsian Development Bank el Departamento de Desarrollo Internacional (Reino Unido) la
Administracioacuten de carreteras de Suecia y otros Los productos HDM-4 los publican
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conjuntamente la Asociacioacuten Mundial de Carreteras (PIARC) Pariacutes y el Banco MundialWashington DC
Copyright copy 2000 The World Road Association (PIARC) en nombre de los patrocinadores deISOHDM Reservados todos los derechos
Este copyright cubre todos los documentos y componentes de documentos softwareinformaacutetico y datos entregados como componentes del producto HDM-4 en cualquier formafiacutesica o electroacutenica
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CONTENIDO
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viii
Part A Contenido
Contenido
Volumen 1 ndash Visioacuten General de HDM-41 Introduccioacuten 1
2 Antecedentes 321 Desarrollo anterior 3
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4 4
3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras 5
31 Gestioacuten de carreteras 532 El ciclo de gestioacuten 7
33 Ciclos de las funciones de gestioacuten 8
4 Marco analiacutetico 10
5 Aplicaciones HDM-4 1351 Anaacutelisis de estrategias 13
52 Anaacutelisis de programa 17
53 Anaacutelisis del proyecto 19
6 Moacutedulos del HDM-4 20
7 Necesidades de datos 2271 Visioacuten general 22
72 Configuracioacuten del HDM-4 22
73 Redes de carreteras 22
74 Parques de vehiacuteculos 23
75 Obras 23
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datos 23
8 Interfaz del usuario 24
9 Nomenclatura 26
10 Referencias 27
Apeacutendice A Ejemplo de de aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico de HDM-4 29A1 Antecedentes 29
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CONTENIDO
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ix
A2 Estaacutendares 29
A3 Aplicacioacuten de HDM-4 30
A4 Resumen de resultados 30
Apeacutendice B Ejemplo de aplicacioacuten de anaacutelisis del programa de HDM-4 32B1 Antecedentes 32
B2 Estaacutendares 32
B3 Aplicacioacuten de HDM-4 32
B4 Resumen de resultados 33
Apeacutendice C Aplicacioacuten de Anaacutelisis de proyecto HDM-4 38C1 Introduccioacuten 38
C2 Aplicacioacuten de HDM-4 38
C3 Salida 38
C4 Ejemplo de Proyecto 1 - Mejora de una carretera de grava 39
C41 Descripcioacuten del proyecto 39C42 Resultados del proyecto 40
C5 Ejemplo de proyecto 2 - Ampliacioacuten de una carretera pavimentada 40
C51 Descripcioacuten del proyecto 40C52 Resultadps del anaacutelisis 41
C6 Ejemplo de proyecto 3 - Construccioacuten de un desviacuteo 41
C61 Descripcioacuten del proyecto 41C62 Alternativas del proyecto 42C63 Desviacuteo del traacutefico 42C64 Resultados 43
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
1
Part A Part title
Visioacuten General de HDM-4
1 IntroduccioacutenEl modelo de estaacutendares de conservacioacuten y disentildeo de carreteras (Highway Design andMaintenance Standards Model (HDM-III)) desarrollado por el Banco Mundial se vieneusando desde hace maacutes de dos deacutecadas para combinar la evaluacioacuten teacutecnica y econoacutemica de proyectos preparar programas de inversioacuten y analizar estrategias de redes de carreteras ElEstudio internacional del desarrollo y gestioacuten de carreteras (International Study of HighwayDevelopment and Management (ISOHDM)) ha sido realizado para ampliar el aacutembito delmodelo HDM-III y para armonizar los sistemas de gestioacuten de carreteras con herramientas desoftware adaptables y faacuteciles de usar Esto ha dado como resultado la Herramienta dedesarrollo y gestioacuten de carreteras (Highway Development and Management Tool (HDM-4))
El aacutembito de HDM-4 se ha ampliado considerablemente superando las evaluacionestradicionales de los proyectos para proporcionar un potente sistema para el anaacutelisis de lagestioacuten de carreteras y de las alternativas de inversioacuten El eacutenfasis se situoacute en clasificar yaplicar los conocimientos existentes maacutes que en emprender nuevos y largos estudiosempiacutericos aunque se han tenido que recoger datos de forma limitada Siempre que ha sido posible se han desarrollado enfoques nuevos y creativos para aplicar los conocimientos maacutesrecientes a los problemas teacutecnicos y a las necesidades de gestioacuten de los distintos paiacuteses
La Figura 11muestra un esquema de la documentacioacuten del HDM-4 que comprende una seriede cinco voluacutemenes Este documento de Visioacuten General es el Volumen 1 de la serie Contieneun breve resumen ejecutivo con la descripcioacuten del sistema HDM-4 Todos los lectores nuevosde HDM-4 en particular los directivos de alto nivel de una organizacioacuten de carreteras debenusar este documentoLos Voluacutemenes 2 y 3 se consideran guiacuteas para usuarios del software HDM-4 y en ellos sedocumentan tareas y se puede adquirir raacutepidamente un conocimiento del producto ElVolumen 2 es una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tiposde anaacutelisis El Volumen 3 describe el software del HDM-4 y es un documento de propoacutesitogeneral que permite conocer la interfaz de usuario del software
Los Voluacutemenes 4 y 5 contienen maacutes material de referencia detallado que no es esencial paraempezar a usar HDM-4 pero que ha sido disentildeado para servir de guiacutea detallada a los usuariosmaacutes avanzados El Volumen 4 describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicasincorporadas en HDM-4 Estaacute destinado a especialistas o expertos cuya tarea es realizar un
estudio detallado para la organizacioacuten de gestioacuten de carreteras El Volumen 5 describemeacutetodos para adaptar y calibrar HDM-4 en distintos paiacuteses Estaacute destinado a usuariosexperimentados que deseen comprender el marco y modelos detallados incorporados en elsistema HDM-4
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Figura 11 Conjunto de documentacioacuten
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework and
Model DescriptionsVolume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
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60
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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0
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2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
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2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
30
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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32
Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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43
Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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v
Documentacioacuten futuraLos siguientes documentos se publicaraacuten en una entrega posterior
Volumen 6 ndash Modelos del deterioro de carreteras y de los efectos de los trabajos ISBN 2-84060-102-8Volumen 7 ndash Modelos del efecto de usuarios de carreteras y del medio ambiente ISBN 2-84060-103-6
Manuales de terminologiacuteaPIARC Lexicon of Road and Traffic Engineering (Leacutexico de ingenieriacutea de carreteras y traacutefico) ndash Primera edicioacuten Permanent International Association of Road Congresses (PIARC) Paris1991 ISBN 2-84060-000-5
Technical Dictionary of Road Terms - Seventh edition English - French PIARC Commission
on Terminology Paris 1997 ISBN 2-84060-053-6
Informacioacuten GeneralSe pueden obtener maacutes detalles sobre HDM-4 en
ISOHDM Technical SecretariatSchool of Civil EngineeringThe University of BirminghamEdgbastonBirminghamB15 2TTReino UnidoTel +44 - 121 - 414 6717 (o 5049)Fax +44 - 121 - 414 3675 (o 5060)E-mailISOHDMbhamacuk Webhttpwwwbhamacukisohdm
ISOHDM Project Co-ordinator The World Road Association (PIARC)La Grande ArcheParoi Nord niveau 892055 La Defeacutense CedexFranciaTel +33 1 41 02 05 84Fax+33 1 49 00 02 02E-mail piarchdm4attglobalnetWeb httphdm4piarcorg
AgradecimientosEl desarrollo de HDM-4 ha sido patrocinado por varios organismos principalmente
Asian Development Bank (ADB)
Department for International Development (DFID) del Reino Unido
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vi
Administracioacuten nacional sueca de carreteras (SNRA- Swedish National RoadAdministration)
El Banco Mundial
Ademaacutes de los anteriores han sido hechas significativas contribuciones por
Administracioacuten nacional finlandesa de carreteras (Finnra- Finnish National RoadAdministration)
Federacioacuten interamericana de productores de cemento (Inter-American Federationof Cement Producers (FICEM))
Tambieacuten han contribuido en teacuterminos de proporcionar informacioacuten o de realizar revisionesteacutecnicas muchas otras organizaciones e individuos en diversos paiacuteses
El estudio ha sido coordinado por la Secretariacutea teacutecnica del ISOHDM en la Universidad deBirmingham Reino Unido Diversas organizaciones han participado en la investigacioacuten entreellas
Finnra
Especificacioacuten de las aplicaciones del anaacutelisis de estrategia y del programa
FICEM
Desarrollo de las relaciones entre deterioro y mantenimiento para carreteras de hormigoacutencon cemento Portland
Grupo de investigacioacuten de carreteras (HRG) Escuela de ingenieriacutea civil Universidadde Birmingham
Responsable del disentildeo del sistema y del desarrollo de software
Instituto de investigacioacuten de carreteras (IKRAM) de Malasia soportado por NDLeaInternational (NDLI)Responsable de proporcionar relaciones actualizadas de deterioro de carreteras y decostes de usuarios de carreteras
Laboratorio de investigacioacuten de transportes (TRL) en el Reino Unido
Responsable de revisar y actualizar las relaciones de deterioro de firmes flexibles
SNRA
Responsable de desarrollar relaciones de deterioro para climas friacuteos seguridad decarreteras efectos medioambientales y de dar apoyo a HRG en el disentildeo del sistema
Todas las organizaciones de investigacioacuten recibieron el apoyo del personal local y regionalexpertos y asesores visitantes para garantizar que se consigue un alto estaacutendar de calidad yconsenso internacional Otros varios paiacuteses e individuos han apoyado este trabajo con susexpertos consejos y revisando los productos
CopyrightEstos productos HDM-4 han sido producidos por el International Study of HighwayDevelopment and Management Tools (ISOHDM) patrocinado por el Banco Mundial elAsian Development Bank el Departamento de Desarrollo Internacional (Reino Unido) la
Administracioacuten de carreteras de Suecia y otros Los productos HDM-4 los publican
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conjuntamente la Asociacioacuten Mundial de Carreteras (PIARC) Pariacutes y el Banco MundialWashington DC
Copyright copy 2000 The World Road Association (PIARC) en nombre de los patrocinadores deISOHDM Reservados todos los derechos
Este copyright cubre todos los documentos y componentes de documentos softwareinformaacutetico y datos entregados como componentes del producto HDM-4 en cualquier formafiacutesica o electroacutenica
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
viii
Part A Contenido
Contenido
Volumen 1 ndash Visioacuten General de HDM-41 Introduccioacuten 1
2 Antecedentes 321 Desarrollo anterior 3
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4 4
3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras 5
31 Gestioacuten de carreteras 532 El ciclo de gestioacuten 7
33 Ciclos de las funciones de gestioacuten 8
4 Marco analiacutetico 10
5 Aplicaciones HDM-4 1351 Anaacutelisis de estrategias 13
52 Anaacutelisis de programa 17
53 Anaacutelisis del proyecto 19
6 Moacutedulos del HDM-4 20
7 Necesidades de datos 2271 Visioacuten general 22
72 Configuracioacuten del HDM-4 22
73 Redes de carreteras 22
74 Parques de vehiacuteculos 23
75 Obras 23
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datos 23
8 Interfaz del usuario 24
9 Nomenclatura 26
10 Referencias 27
Apeacutendice A Ejemplo de de aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico de HDM-4 29A1 Antecedentes 29
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
ix
A2 Estaacutendares 29
A3 Aplicacioacuten de HDM-4 30
A4 Resumen de resultados 30
Apeacutendice B Ejemplo de aplicacioacuten de anaacutelisis del programa de HDM-4 32B1 Antecedentes 32
B2 Estaacutendares 32
B3 Aplicacioacuten de HDM-4 32
B4 Resumen de resultados 33
Apeacutendice C Aplicacioacuten de Anaacutelisis de proyecto HDM-4 38C1 Introduccioacuten 38
C2 Aplicacioacuten de HDM-4 38
C3 Salida 38
C4 Ejemplo de Proyecto 1 - Mejora de una carretera de grava 39
C41 Descripcioacuten del proyecto 39C42 Resultados del proyecto 40
C5 Ejemplo de proyecto 2 - Ampliacioacuten de una carretera pavimentada 40
C51 Descripcioacuten del proyecto 40C52 Resultadps del anaacutelisis 41
C6 Ejemplo de proyecto 3 - Construccioacuten de un desviacuteo 41
C61 Descripcioacuten del proyecto 41C62 Alternativas del proyecto 42C63 Desviacuteo del traacutefico 42C64 Resultados 43
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
1
Part A Part title
Visioacuten General de HDM-4
1 IntroduccioacutenEl modelo de estaacutendares de conservacioacuten y disentildeo de carreteras (Highway Design andMaintenance Standards Model (HDM-III)) desarrollado por el Banco Mundial se vieneusando desde hace maacutes de dos deacutecadas para combinar la evaluacioacuten teacutecnica y econoacutemica de proyectos preparar programas de inversioacuten y analizar estrategias de redes de carreteras ElEstudio internacional del desarrollo y gestioacuten de carreteras (International Study of HighwayDevelopment and Management (ISOHDM)) ha sido realizado para ampliar el aacutembito delmodelo HDM-III y para armonizar los sistemas de gestioacuten de carreteras con herramientas desoftware adaptables y faacuteciles de usar Esto ha dado como resultado la Herramienta dedesarrollo y gestioacuten de carreteras (Highway Development and Management Tool (HDM-4))
El aacutembito de HDM-4 se ha ampliado considerablemente superando las evaluacionestradicionales de los proyectos para proporcionar un potente sistema para el anaacutelisis de lagestioacuten de carreteras y de las alternativas de inversioacuten El eacutenfasis se situoacute en clasificar yaplicar los conocimientos existentes maacutes que en emprender nuevos y largos estudiosempiacutericos aunque se han tenido que recoger datos de forma limitada Siempre que ha sido posible se han desarrollado enfoques nuevos y creativos para aplicar los conocimientos maacutesrecientes a los problemas teacutecnicos y a las necesidades de gestioacuten de los distintos paiacuteses
La Figura 11muestra un esquema de la documentacioacuten del HDM-4 que comprende una seriede cinco voluacutemenes Este documento de Visioacuten General es el Volumen 1 de la serie Contieneun breve resumen ejecutivo con la descripcioacuten del sistema HDM-4 Todos los lectores nuevosde HDM-4 en particular los directivos de alto nivel de una organizacioacuten de carreteras debenusar este documentoLos Voluacutemenes 2 y 3 se consideran guiacuteas para usuarios del software HDM-4 y en ellos sedocumentan tareas y se puede adquirir raacutepidamente un conocimiento del producto ElVolumen 2 es una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tiposde anaacutelisis El Volumen 3 describe el software del HDM-4 y es un documento de propoacutesitogeneral que permite conocer la interfaz de usuario del software
Los Voluacutemenes 4 y 5 contienen maacutes material de referencia detallado que no es esencial paraempezar a usar HDM-4 pero que ha sido disentildeado para servir de guiacutea detallada a los usuariosmaacutes avanzados El Volumen 4 describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicasincorporadas en HDM-4 Estaacute destinado a especialistas o expertos cuya tarea es realizar un
estudio detallado para la organizacioacuten de gestioacuten de carreteras El Volumen 5 describemeacutetodos para adaptar y calibrar HDM-4 en distintos paiacuteses Estaacute destinado a usuariosexperimentados que deseen comprender el marco y modelos detallados incorporados en elsistema HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
2
Figura 11 Conjunto de documentacioacuten
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework and
Model DescriptionsVolume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
3
2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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VISIOacuteNGENERAL
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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VISIOacuteNGENERAL
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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VISIOacuteNGENERAL
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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R e g u
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d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
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d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
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150
200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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VISIOacuteNGENERAL
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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38
Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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vi
Administracioacuten nacional sueca de carreteras (SNRA- Swedish National RoadAdministration)
El Banco Mundial
Ademaacutes de los anteriores han sido hechas significativas contribuciones por
Administracioacuten nacional finlandesa de carreteras (Finnra- Finnish National RoadAdministration)
Federacioacuten interamericana de productores de cemento (Inter-American Federationof Cement Producers (FICEM))
Tambieacuten han contribuido en teacuterminos de proporcionar informacioacuten o de realizar revisionesteacutecnicas muchas otras organizaciones e individuos en diversos paiacuteses
El estudio ha sido coordinado por la Secretariacutea teacutecnica del ISOHDM en la Universidad deBirmingham Reino Unido Diversas organizaciones han participado en la investigacioacuten entreellas
Finnra
Especificacioacuten de las aplicaciones del anaacutelisis de estrategia y del programa
FICEM
Desarrollo de las relaciones entre deterioro y mantenimiento para carreteras de hormigoacutencon cemento Portland
Grupo de investigacioacuten de carreteras (HRG) Escuela de ingenieriacutea civil Universidadde Birmingham
Responsable del disentildeo del sistema y del desarrollo de software
Instituto de investigacioacuten de carreteras (IKRAM) de Malasia soportado por NDLeaInternational (NDLI)Responsable de proporcionar relaciones actualizadas de deterioro de carreteras y decostes de usuarios de carreteras
Laboratorio de investigacioacuten de transportes (TRL) en el Reino Unido
Responsable de revisar y actualizar las relaciones de deterioro de firmes flexibles
SNRA
Responsable de desarrollar relaciones de deterioro para climas friacuteos seguridad decarreteras efectos medioambientales y de dar apoyo a HRG en el disentildeo del sistema
Todas las organizaciones de investigacioacuten recibieron el apoyo del personal local y regionalexpertos y asesores visitantes para garantizar que se consigue un alto estaacutendar de calidad yconsenso internacional Otros varios paiacuteses e individuos han apoyado este trabajo con susexpertos consejos y revisando los productos
CopyrightEstos productos HDM-4 han sido producidos por el International Study of HighwayDevelopment and Management Tools (ISOHDM) patrocinado por el Banco Mundial elAsian Development Bank el Departamento de Desarrollo Internacional (Reino Unido) la
Administracioacuten de carreteras de Suecia y otros Los productos HDM-4 los publican
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conjuntamente la Asociacioacuten Mundial de Carreteras (PIARC) Pariacutes y el Banco MundialWashington DC
Copyright copy 2000 The World Road Association (PIARC) en nombre de los patrocinadores deISOHDM Reservados todos los derechos
Este copyright cubre todos los documentos y componentes de documentos softwareinformaacutetico y datos entregados como componentes del producto HDM-4 en cualquier formafiacutesica o electroacutenica
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
viii
Part A Contenido
Contenido
Volumen 1 ndash Visioacuten General de HDM-41 Introduccioacuten 1
2 Antecedentes 321 Desarrollo anterior 3
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4 4
3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras 5
31 Gestioacuten de carreteras 532 El ciclo de gestioacuten 7
33 Ciclos de las funciones de gestioacuten 8
4 Marco analiacutetico 10
5 Aplicaciones HDM-4 1351 Anaacutelisis de estrategias 13
52 Anaacutelisis de programa 17
53 Anaacutelisis del proyecto 19
6 Moacutedulos del HDM-4 20
7 Necesidades de datos 2271 Visioacuten general 22
72 Configuracioacuten del HDM-4 22
73 Redes de carreteras 22
74 Parques de vehiacuteculos 23
75 Obras 23
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datos 23
8 Interfaz del usuario 24
9 Nomenclatura 26
10 Referencias 27
Apeacutendice A Ejemplo de de aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico de HDM-4 29A1 Antecedentes 29
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
ix
A2 Estaacutendares 29
A3 Aplicacioacuten de HDM-4 30
A4 Resumen de resultados 30
Apeacutendice B Ejemplo de aplicacioacuten de anaacutelisis del programa de HDM-4 32B1 Antecedentes 32
B2 Estaacutendares 32
B3 Aplicacioacuten de HDM-4 32
B4 Resumen de resultados 33
Apeacutendice C Aplicacioacuten de Anaacutelisis de proyecto HDM-4 38C1 Introduccioacuten 38
C2 Aplicacioacuten de HDM-4 38
C3 Salida 38
C4 Ejemplo de Proyecto 1 - Mejora de una carretera de grava 39
C41 Descripcioacuten del proyecto 39C42 Resultados del proyecto 40
C5 Ejemplo de proyecto 2 - Ampliacioacuten de una carretera pavimentada 40
C51 Descripcioacuten del proyecto 40C52 Resultadps del anaacutelisis 41
C6 Ejemplo de proyecto 3 - Construccioacuten de un desviacuteo 41
C61 Descripcioacuten del proyecto 41C62 Alternativas del proyecto 42C63 Desviacuteo del traacutefico 42C64 Resultados 43
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
1
Part A Part title
Visioacuten General de HDM-4
1 IntroduccioacutenEl modelo de estaacutendares de conservacioacuten y disentildeo de carreteras (Highway Design andMaintenance Standards Model (HDM-III)) desarrollado por el Banco Mundial se vieneusando desde hace maacutes de dos deacutecadas para combinar la evaluacioacuten teacutecnica y econoacutemica de proyectos preparar programas de inversioacuten y analizar estrategias de redes de carreteras ElEstudio internacional del desarrollo y gestioacuten de carreteras (International Study of HighwayDevelopment and Management (ISOHDM)) ha sido realizado para ampliar el aacutembito delmodelo HDM-III y para armonizar los sistemas de gestioacuten de carreteras con herramientas desoftware adaptables y faacuteciles de usar Esto ha dado como resultado la Herramienta dedesarrollo y gestioacuten de carreteras (Highway Development and Management Tool (HDM-4))
El aacutembito de HDM-4 se ha ampliado considerablemente superando las evaluacionestradicionales de los proyectos para proporcionar un potente sistema para el anaacutelisis de lagestioacuten de carreteras y de las alternativas de inversioacuten El eacutenfasis se situoacute en clasificar yaplicar los conocimientos existentes maacutes que en emprender nuevos y largos estudiosempiacutericos aunque se han tenido que recoger datos de forma limitada Siempre que ha sido posible se han desarrollado enfoques nuevos y creativos para aplicar los conocimientos maacutesrecientes a los problemas teacutecnicos y a las necesidades de gestioacuten de los distintos paiacuteses
La Figura 11muestra un esquema de la documentacioacuten del HDM-4 que comprende una seriede cinco voluacutemenes Este documento de Visioacuten General es el Volumen 1 de la serie Contieneun breve resumen ejecutivo con la descripcioacuten del sistema HDM-4 Todos los lectores nuevosde HDM-4 en particular los directivos de alto nivel de una organizacioacuten de carreteras debenusar este documentoLos Voluacutemenes 2 y 3 se consideran guiacuteas para usuarios del software HDM-4 y en ellos sedocumentan tareas y se puede adquirir raacutepidamente un conocimiento del producto ElVolumen 2 es una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tiposde anaacutelisis El Volumen 3 describe el software del HDM-4 y es un documento de propoacutesitogeneral que permite conocer la interfaz de usuario del software
Los Voluacutemenes 4 y 5 contienen maacutes material de referencia detallado que no es esencial paraempezar a usar HDM-4 pero que ha sido disentildeado para servir de guiacutea detallada a los usuariosmaacutes avanzados El Volumen 4 describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicasincorporadas en HDM-4 Estaacute destinado a especialistas o expertos cuya tarea es realizar un
estudio detallado para la organizacioacuten de gestioacuten de carreteras El Volumen 5 describemeacutetodos para adaptar y calibrar HDM-4 en distintos paiacuteses Estaacute destinado a usuariosexperimentados que deseen comprender el marco y modelos detallados incorporados en elsistema HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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2
Figura 11 Conjunto de documentacioacuten
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework and
Model DescriptionsVolume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
3
2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
4
del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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d i a ( I R I )
$20m
$15m
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Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
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d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
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M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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CONTENIDO
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viii
Part A Contenido
Contenido
Volumen 1 ndash Visioacuten General de HDM-41 Introduccioacuten 1
2 Antecedentes 321 Desarrollo anterior 3
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4 4
3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras 5
31 Gestioacuten de carreteras 532 El ciclo de gestioacuten 7
33 Ciclos de las funciones de gestioacuten 8
4 Marco analiacutetico 10
5 Aplicaciones HDM-4 1351 Anaacutelisis de estrategias 13
52 Anaacutelisis de programa 17
53 Anaacutelisis del proyecto 19
6 Moacutedulos del HDM-4 20
7 Necesidades de datos 2271 Visioacuten general 22
72 Configuracioacuten del HDM-4 22
73 Redes de carreteras 22
74 Parques de vehiacuteculos 23
75 Obras 23
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datos 23
8 Interfaz del usuario 24
9 Nomenclatura 26
10 Referencias 27
Apeacutendice A Ejemplo de de aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico de HDM-4 29A1 Antecedentes 29
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
ix
A2 Estaacutendares 29
A3 Aplicacioacuten de HDM-4 30
A4 Resumen de resultados 30
Apeacutendice B Ejemplo de aplicacioacuten de anaacutelisis del programa de HDM-4 32B1 Antecedentes 32
B2 Estaacutendares 32
B3 Aplicacioacuten de HDM-4 32
B4 Resumen de resultados 33
Apeacutendice C Aplicacioacuten de Anaacutelisis de proyecto HDM-4 38C1 Introduccioacuten 38
C2 Aplicacioacuten de HDM-4 38
C3 Salida 38
C4 Ejemplo de Proyecto 1 - Mejora de una carretera de grava 39
C41 Descripcioacuten del proyecto 39C42 Resultados del proyecto 40
C5 Ejemplo de proyecto 2 - Ampliacioacuten de una carretera pavimentada 40
C51 Descripcioacuten del proyecto 40C52 Resultadps del anaacutelisis 41
C6 Ejemplo de proyecto 3 - Construccioacuten de un desviacuteo 41
C61 Descripcioacuten del proyecto 41C62 Alternativas del proyecto 42C63 Desviacuteo del traacutefico 42C64 Resultados 43
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
1
Part A Part title
Visioacuten General de HDM-4
1 IntroduccioacutenEl modelo de estaacutendares de conservacioacuten y disentildeo de carreteras (Highway Design andMaintenance Standards Model (HDM-III)) desarrollado por el Banco Mundial se vieneusando desde hace maacutes de dos deacutecadas para combinar la evaluacioacuten teacutecnica y econoacutemica de proyectos preparar programas de inversioacuten y analizar estrategias de redes de carreteras ElEstudio internacional del desarrollo y gestioacuten de carreteras (International Study of HighwayDevelopment and Management (ISOHDM)) ha sido realizado para ampliar el aacutembito delmodelo HDM-III y para armonizar los sistemas de gestioacuten de carreteras con herramientas desoftware adaptables y faacuteciles de usar Esto ha dado como resultado la Herramienta dedesarrollo y gestioacuten de carreteras (Highway Development and Management Tool (HDM-4))
El aacutembito de HDM-4 se ha ampliado considerablemente superando las evaluacionestradicionales de los proyectos para proporcionar un potente sistema para el anaacutelisis de lagestioacuten de carreteras y de las alternativas de inversioacuten El eacutenfasis se situoacute en clasificar yaplicar los conocimientos existentes maacutes que en emprender nuevos y largos estudiosempiacutericos aunque se han tenido que recoger datos de forma limitada Siempre que ha sido posible se han desarrollado enfoques nuevos y creativos para aplicar los conocimientos maacutesrecientes a los problemas teacutecnicos y a las necesidades de gestioacuten de los distintos paiacuteses
La Figura 11muestra un esquema de la documentacioacuten del HDM-4 que comprende una seriede cinco voluacutemenes Este documento de Visioacuten General es el Volumen 1 de la serie Contieneun breve resumen ejecutivo con la descripcioacuten del sistema HDM-4 Todos los lectores nuevosde HDM-4 en particular los directivos de alto nivel de una organizacioacuten de carreteras debenusar este documentoLos Voluacutemenes 2 y 3 se consideran guiacuteas para usuarios del software HDM-4 y en ellos sedocumentan tareas y se puede adquirir raacutepidamente un conocimiento del producto ElVolumen 2 es una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tiposde anaacutelisis El Volumen 3 describe el software del HDM-4 y es un documento de propoacutesitogeneral que permite conocer la interfaz de usuario del software
Los Voluacutemenes 4 y 5 contienen maacutes material de referencia detallado que no es esencial paraempezar a usar HDM-4 pero que ha sido disentildeado para servir de guiacutea detallada a los usuariosmaacutes avanzados El Volumen 4 describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicasincorporadas en HDM-4 Estaacute destinado a especialistas o expertos cuya tarea es realizar un
estudio detallado para la organizacioacuten de gestioacuten de carreteras El Volumen 5 describemeacutetodos para adaptar y calibrar HDM-4 en distintos paiacuteses Estaacute destinado a usuariosexperimentados que deseen comprender el marco y modelos detallados incorporados en elsistema HDM-4
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Figura 11 Conjunto de documentacioacuten
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework and
Model DescriptionsVolume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
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60
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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0
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2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
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2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
30
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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32
Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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43
Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
viii
Part A Contenido
Contenido
Volumen 1 ndash Visioacuten General de HDM-41 Introduccioacuten 1
2 Antecedentes 321 Desarrollo anterior 3
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4 4
3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras 5
31 Gestioacuten de carreteras 532 El ciclo de gestioacuten 7
33 Ciclos de las funciones de gestioacuten 8
4 Marco analiacutetico 10
5 Aplicaciones HDM-4 1351 Anaacutelisis de estrategias 13
52 Anaacutelisis de programa 17
53 Anaacutelisis del proyecto 19
6 Moacutedulos del HDM-4 20
7 Necesidades de datos 2271 Visioacuten general 22
72 Configuracioacuten del HDM-4 22
73 Redes de carreteras 22
74 Parques de vehiacuteculos 23
75 Obras 23
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datos 23
8 Interfaz del usuario 24
9 Nomenclatura 26
10 Referencias 27
Apeacutendice A Ejemplo de de aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico de HDM-4 29A1 Antecedentes 29
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
ix
A2 Estaacutendares 29
A3 Aplicacioacuten de HDM-4 30
A4 Resumen de resultados 30
Apeacutendice B Ejemplo de aplicacioacuten de anaacutelisis del programa de HDM-4 32B1 Antecedentes 32
B2 Estaacutendares 32
B3 Aplicacioacuten de HDM-4 32
B4 Resumen de resultados 33
Apeacutendice C Aplicacioacuten de Anaacutelisis de proyecto HDM-4 38C1 Introduccioacuten 38
C2 Aplicacioacuten de HDM-4 38
C3 Salida 38
C4 Ejemplo de Proyecto 1 - Mejora de una carretera de grava 39
C41 Descripcioacuten del proyecto 39C42 Resultados del proyecto 40
C5 Ejemplo de proyecto 2 - Ampliacioacuten de una carretera pavimentada 40
C51 Descripcioacuten del proyecto 40C52 Resultadps del anaacutelisis 41
C6 Ejemplo de proyecto 3 - Construccioacuten de un desviacuteo 41
C61 Descripcioacuten del proyecto 41C62 Alternativas del proyecto 42C63 Desviacuteo del traacutefico 42C64 Resultados 43
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
1
Part A Part title
Visioacuten General de HDM-4
1 IntroduccioacutenEl modelo de estaacutendares de conservacioacuten y disentildeo de carreteras (Highway Design andMaintenance Standards Model (HDM-III)) desarrollado por el Banco Mundial se vieneusando desde hace maacutes de dos deacutecadas para combinar la evaluacioacuten teacutecnica y econoacutemica de proyectos preparar programas de inversioacuten y analizar estrategias de redes de carreteras ElEstudio internacional del desarrollo y gestioacuten de carreteras (International Study of HighwayDevelopment and Management (ISOHDM)) ha sido realizado para ampliar el aacutembito delmodelo HDM-III y para armonizar los sistemas de gestioacuten de carreteras con herramientas desoftware adaptables y faacuteciles de usar Esto ha dado como resultado la Herramienta dedesarrollo y gestioacuten de carreteras (Highway Development and Management Tool (HDM-4))
El aacutembito de HDM-4 se ha ampliado considerablemente superando las evaluacionestradicionales de los proyectos para proporcionar un potente sistema para el anaacutelisis de lagestioacuten de carreteras y de las alternativas de inversioacuten El eacutenfasis se situoacute en clasificar yaplicar los conocimientos existentes maacutes que en emprender nuevos y largos estudiosempiacutericos aunque se han tenido que recoger datos de forma limitada Siempre que ha sido posible se han desarrollado enfoques nuevos y creativos para aplicar los conocimientos maacutesrecientes a los problemas teacutecnicos y a las necesidades de gestioacuten de los distintos paiacuteses
La Figura 11muestra un esquema de la documentacioacuten del HDM-4 que comprende una seriede cinco voluacutemenes Este documento de Visioacuten General es el Volumen 1 de la serie Contieneun breve resumen ejecutivo con la descripcioacuten del sistema HDM-4 Todos los lectores nuevosde HDM-4 en particular los directivos de alto nivel de una organizacioacuten de carreteras debenusar este documentoLos Voluacutemenes 2 y 3 se consideran guiacuteas para usuarios del software HDM-4 y en ellos sedocumentan tareas y se puede adquirir raacutepidamente un conocimiento del producto ElVolumen 2 es una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tiposde anaacutelisis El Volumen 3 describe el software del HDM-4 y es un documento de propoacutesitogeneral que permite conocer la interfaz de usuario del software
Los Voluacutemenes 4 y 5 contienen maacutes material de referencia detallado que no es esencial paraempezar a usar HDM-4 pero que ha sido disentildeado para servir de guiacutea detallada a los usuariosmaacutes avanzados El Volumen 4 describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicasincorporadas en HDM-4 Estaacute destinado a especialistas o expertos cuya tarea es realizar un
estudio detallado para la organizacioacuten de gestioacuten de carreteras El Volumen 5 describemeacutetodos para adaptar y calibrar HDM-4 en distintos paiacuteses Estaacute destinado a usuariosexperimentados que deseen comprender el marco y modelos detallados incorporados en elsistema HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
2
Figura 11 Conjunto de documentacioacuten
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework and
Model DescriptionsVolume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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VISIOacuteNGENERAL
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4
del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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5
3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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VISIOacuteNGENERAL
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
40
50
60
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
50
100
150
200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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VISIOacuteNGENERAL
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
41
Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
43
Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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CONTENIDO
Visioacuten general de HDM-4 4Versioacuten 10
ix
A2 Estaacutendares 29
A3 Aplicacioacuten de HDM-4 30
A4 Resumen de resultados 30
Apeacutendice B Ejemplo de aplicacioacuten de anaacutelisis del programa de HDM-4 32B1 Antecedentes 32
B2 Estaacutendares 32
B3 Aplicacioacuten de HDM-4 32
B4 Resumen de resultados 33
Apeacutendice C Aplicacioacuten de Anaacutelisis de proyecto HDM-4 38C1 Introduccioacuten 38
C2 Aplicacioacuten de HDM-4 38
C3 Salida 38
C4 Ejemplo de Proyecto 1 - Mejora de una carretera de grava 39
C41 Descripcioacuten del proyecto 39C42 Resultados del proyecto 40
C5 Ejemplo de proyecto 2 - Ampliacioacuten de una carretera pavimentada 40
C51 Descripcioacuten del proyecto 40C52 Resultadps del anaacutelisis 41
C6 Ejemplo de proyecto 3 - Construccioacuten de un desviacuteo 41
C61 Descripcioacuten del proyecto 41C62 Alternativas del proyecto 42C63 Desviacuteo del traacutefico 42C64 Resultados 43
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
1
Part A Part title
Visioacuten General de HDM-4
1 IntroduccioacutenEl modelo de estaacutendares de conservacioacuten y disentildeo de carreteras (Highway Design andMaintenance Standards Model (HDM-III)) desarrollado por el Banco Mundial se vieneusando desde hace maacutes de dos deacutecadas para combinar la evaluacioacuten teacutecnica y econoacutemica de proyectos preparar programas de inversioacuten y analizar estrategias de redes de carreteras ElEstudio internacional del desarrollo y gestioacuten de carreteras (International Study of HighwayDevelopment and Management (ISOHDM)) ha sido realizado para ampliar el aacutembito delmodelo HDM-III y para armonizar los sistemas de gestioacuten de carreteras con herramientas desoftware adaptables y faacuteciles de usar Esto ha dado como resultado la Herramienta dedesarrollo y gestioacuten de carreteras (Highway Development and Management Tool (HDM-4))
El aacutembito de HDM-4 se ha ampliado considerablemente superando las evaluacionestradicionales de los proyectos para proporcionar un potente sistema para el anaacutelisis de lagestioacuten de carreteras y de las alternativas de inversioacuten El eacutenfasis se situoacute en clasificar yaplicar los conocimientos existentes maacutes que en emprender nuevos y largos estudiosempiacutericos aunque se han tenido que recoger datos de forma limitada Siempre que ha sido posible se han desarrollado enfoques nuevos y creativos para aplicar los conocimientos maacutesrecientes a los problemas teacutecnicos y a las necesidades de gestioacuten de los distintos paiacuteses
La Figura 11muestra un esquema de la documentacioacuten del HDM-4 que comprende una seriede cinco voluacutemenes Este documento de Visioacuten General es el Volumen 1 de la serie Contieneun breve resumen ejecutivo con la descripcioacuten del sistema HDM-4 Todos los lectores nuevosde HDM-4 en particular los directivos de alto nivel de una organizacioacuten de carreteras debenusar este documentoLos Voluacutemenes 2 y 3 se consideran guiacuteas para usuarios del software HDM-4 y en ellos sedocumentan tareas y se puede adquirir raacutepidamente un conocimiento del producto ElVolumen 2 es una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tiposde anaacutelisis El Volumen 3 describe el software del HDM-4 y es un documento de propoacutesitogeneral que permite conocer la interfaz de usuario del software
Los Voluacutemenes 4 y 5 contienen maacutes material de referencia detallado que no es esencial paraempezar a usar HDM-4 pero que ha sido disentildeado para servir de guiacutea detallada a los usuariosmaacutes avanzados El Volumen 4 describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicasincorporadas en HDM-4 Estaacute destinado a especialistas o expertos cuya tarea es realizar un
estudio detallado para la organizacioacuten de gestioacuten de carreteras El Volumen 5 describemeacutetodos para adaptar y calibrar HDM-4 en distintos paiacuteses Estaacute destinado a usuariosexperimentados que deseen comprender el marco y modelos detallados incorporados en elsistema HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
2
Figura 11 Conjunto de documentacioacuten
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework and
Model DescriptionsVolume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
3
2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
4
del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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5
3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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VISIOacuteNGENERAL
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6
las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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VISIOacuteNGENERAL
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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VISIOacuteNGENERAL
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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R e g u
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d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
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d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
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150
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2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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VISIOacuteNGENERAL
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
1
Part A Part title
Visioacuten General de HDM-4
1 IntroduccioacutenEl modelo de estaacutendares de conservacioacuten y disentildeo de carreteras (Highway Design andMaintenance Standards Model (HDM-III)) desarrollado por el Banco Mundial se vieneusando desde hace maacutes de dos deacutecadas para combinar la evaluacioacuten teacutecnica y econoacutemica de proyectos preparar programas de inversioacuten y analizar estrategias de redes de carreteras ElEstudio internacional del desarrollo y gestioacuten de carreteras (International Study of HighwayDevelopment and Management (ISOHDM)) ha sido realizado para ampliar el aacutembito delmodelo HDM-III y para armonizar los sistemas de gestioacuten de carreteras con herramientas desoftware adaptables y faacuteciles de usar Esto ha dado como resultado la Herramienta dedesarrollo y gestioacuten de carreteras (Highway Development and Management Tool (HDM-4))
El aacutembito de HDM-4 se ha ampliado considerablemente superando las evaluacionestradicionales de los proyectos para proporcionar un potente sistema para el anaacutelisis de lagestioacuten de carreteras y de las alternativas de inversioacuten El eacutenfasis se situoacute en clasificar yaplicar los conocimientos existentes maacutes que en emprender nuevos y largos estudiosempiacutericos aunque se han tenido que recoger datos de forma limitada Siempre que ha sido posible se han desarrollado enfoques nuevos y creativos para aplicar los conocimientos maacutesrecientes a los problemas teacutecnicos y a las necesidades de gestioacuten de los distintos paiacuteses
La Figura 11muestra un esquema de la documentacioacuten del HDM-4 que comprende una seriede cinco voluacutemenes Este documento de Visioacuten General es el Volumen 1 de la serie Contieneun breve resumen ejecutivo con la descripcioacuten del sistema HDM-4 Todos los lectores nuevosde HDM-4 en particular los directivos de alto nivel de una organizacioacuten de carreteras debenusar este documentoLos Voluacutemenes 2 y 3 se consideran guiacuteas para usuarios del software HDM-4 y en ellos sedocumentan tareas y se puede adquirir raacutepidamente un conocimiento del producto ElVolumen 2 es una guiacutea orientada a las tareas que describe ejemplos tiacutepicos de distintos tiposde anaacutelisis El Volumen 3 describe el software del HDM-4 y es un documento de propoacutesitogeneral que permite conocer la interfaz de usuario del software
Los Voluacutemenes 4 y 5 contienen maacutes material de referencia detallado que no es esencial paraempezar a usar HDM-4 pero que ha sido disentildeado para servir de guiacutea detallada a los usuariosmaacutes avanzados El Volumen 4 describe el marco analiacutetico y las relaciones teacutecnicasincorporadas en HDM-4 Estaacute destinado a especialistas o expertos cuya tarea es realizar un
estudio detallado para la organizacioacuten de gestioacuten de carreteras El Volumen 5 describemeacutetodos para adaptar y calibrar HDM-4 en distintos paiacuteses Estaacute destinado a usuariosexperimentados que deseen comprender el marco y modelos detallados incorporados en elsistema HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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Figura 11 Conjunto de documentacioacuten
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework and
Model DescriptionsVolume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
3
2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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VISIOacuteNGENERAL
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del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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VISIOacuteNGENERAL
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
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d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
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d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
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M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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VISIOacuteNGENERAL
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
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Figura 11 Conjunto de documentacioacuten
Visioacuten General de HDM-4Volumen 1
Software User GuideVolume 3
Guiacutea del Usuario de software
Volumen 3Applications Guide
Volume 2Guiacutea de Aplicaciones
Volumen 2
Analytical Framework and
Model DescriptionsVolume 4
Marco Analiacutetico y Descripcionesde Modelos
Volumen 4
A Guide to Calibration and AdaptationVolume 5
Guiacutea de Calibracioacuten y AdaptacioacutenVolumen 5
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
3
2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
4
del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
5
3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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d i a ( I R I )
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$15m
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Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
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CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
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M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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2 Antecedentes
21 Desarrollo anterior El primer paso para producir un modelo de evaluacioacuten de proyectos de carreteras lo dio en1968 elBanco Mundial El primer modelo se produjo como respuesta a los teacuterminos dereferencia para unestudio de disentildeo de carreteras producido por el Banco Mundialconjuntamente con elTransport and Road Research Laboratory (TRRL )) y elLaboratoire Central des Ponts et Chausseacutees (LCPC ) Posteriormente el Banco Mundialencargoacute alMassachusetts Institute of Technology (MIT ) la realizacioacuten de un estudio de la bibliografiacutea existente y la construccioacuten de un modelo basado en la informacioacuten disponible Elmodelo resultante -Highway Cost Model (HCM ) ndash producido por el MIT ( Moavenzadeh1971 1972) supuso un considerable avance sobre otros modelos utilizados para examinar lasinteracciones entre
Costes de las obras Costes de operacioacuten de vehiacuteculos
El modelo HCM resaltaba las aacutereas donde era necesaria una mayor investigacioacuten para proporcionar un modelo que fuese maacutes adecuado para entornos de paiacuteses en desarrollo conrelaciones adicionales especiacuteficas de ese entorno
Como continuacioacuten de lo anterior TRRL en colaboracioacuten con el Banco Mundial llevoacute a caboun importante estudio de campo en Kenya para investigar el deterioro de carreteras pavimentadas y no pavimentadas asiacute como los factores que afectan a los costes de operacioacutende vehiacuteculos en un paiacutes en desarrollo Los resultados de este estudio fueron utilizados por TRRL para producir la primera versioacuten prototipo del Modelo de Inversioacuten en Transporte por
Carretera (Road Transport Investment Model (RTIM)) para paiacuteses en desarrollo ( Abaynayaka 1977) En 1976 el Banco Mundial financioacute nuevos desarrollos del HCM en el MIT que produjo la primera versioacuten del Modelo de estaacutendares de disentildeo y conservacioacuten de carreteras(Highway Design and Maintenance Standards model (HDM)) ( Harral 1979)
Otros trabajos adicionales fueron realizados en diversos paiacuteses para ampliar el aacutembitogeograacutefico de los modelos RTIM y HDM
El Estudio Caribe (por TRRL)
Investigaba los efectos de la geometriacutea de carreteras en los costes de operacioacuten devehiacuteculos ( Morosiuk and Abaynayaka 1982 Hide 1982)
Estudio India (por el Central Road Research Institute - CRRI)Estudiaba problemas operativos particulares de las carreteras de la India en teacuterminos defirmes estrechos y grandes proporciones de transporte no motorizado (CRRI 1982)
Estudio Brasil (financiado por UNDP)
Ampliaba la validez de todas las relaciones entre modelos (GEIPOT 1982)
Los resultados de los estudios TRRL se usaron para desarrollar el modelo RTIM2 ( Parsleyand Robinson 1982) mientras que el Banco Mundial desarrolloacute un modelo maacutes completo queincorporaba lo averiguado en todos los estudios anteriores y esto condujo a HDM-III(Watanatada et al 1987) Ambos modelos fueron disentildeados originalmente para operar enordenadores centrales y a medida que la tecnologiacutea informaacutetica fue avanzando laUniversidad de Birmingham ( Kerali et al 1985) produjo una versioacuten para microordenadores
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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d i a ( I R I )
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$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
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d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
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M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
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del RTIM2 para TRRL Posteriormente el Banco Mundial produjo HDM-PC una versioacuten para microordenadores de HDM-III ( Archondo-Callao y Purohit 1989)
Se siguieron desarrollando ambos modelos y TRRL produjo RTIM3 en 1993 para ofrecer unaversioacuten del software faacutecil de usar en forma de hoja de caacutelculo (Cundill y Withnall 1995) y en1994 el Banco Mundial produjo dos versiones maacutes de HDM
HDM-Q
Incorporaba los efectos de la congestioacuten de traacutefico en el programa HDM-III ( Hoban 1987)
HDM Manager
Proporcionaba una interfaz de usuario a HDM-III ( Archondo-Callao 1994)
22 Objetivos del desarrollo de HDM-4Se han utilizado ampliamente distintas versiones de los modelos en diversos paiacuteses que han
sido fundamentales para justificar los cada vez mayores presupuestos de conservacioacuten yrehabilitacioacuten de carreteras en muchos de ellos Los modelos se utilizaron para investigar laviabilidad econoacutemica de proyectos en maacutes de 100 paiacuteses y para optimizar los beneficioseconoacutemicos de usuarios de carreteras bajo diferentes niveles de gastos Como tal proporcionan avanzadas herramientas de anaacutelisis de inversiones en carreteras con unas posibilidades de aplicacioacuten muy amplias en diversos climas y condiciones Sin embargo sereconocioacute la necesidad de un nuevo desarrollo fundamental de los distintos modelos paraincorporar una gama maacutes amplia de firmes y condiciones de uso e incorporar las praacutecticas yexpectativas informaacuteticas maacutes modernas
Las relaciones teacutecnicas contenidas en los modelos RTIM3 y HDM-III teniacutean maacutes de 10 antildeosde antiguumledad en el antildeo 1995 Aunque muchos modelos de deterioro de carreteras eran
todaviacutea vaacutelidos existiacutea la necesidad de incorporar los resultados de las muchasinvestigaciones realizadas en todo el mundo en ese periacuteodo En el caso de costes de operacioacutende vehiacuteculos se reconociacutea que la tecnologiacutea de eacutestos habiacutea mejorado mucho desde 1980 por lo cual los costes tiacutepicos de operacioacuten podriacutean ser bastante menores que los obtenidos en las predicciones de los modelos RTIM3 y HDM-III Por lo tanto era necesario actualizar lasrelaciones teacutecnicas para reflejar los uacuteltimos avances Aunque muchas aplicaciones de losdistintos modelos se habiacutean utilizado en paiacuteses en desarrollo en los uacuteltimos antildeos muchos paiacuteses industrializados comenzaron a utilizar el modelo Esto haciacutea que fuese necesario incluir funciones adicionales como por ejemplo modelos para
Efectos de la congestioacuten de traacutefico
Efectos de climas friacuteos
Una gama maacutes amplia de firmes y estructuras
Seguridad vial
Efectos medioambientales (consumo de energiacutea ruido del traacutefico y emisiones devehiacuteculos)
El marco de estos antecedentes sirvioacute de referencia para el desarrollo de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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VISIOacuteNGENERAL
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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d i a ( I R I )
$20m
$15m
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Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
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d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
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M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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VISIOacuteNGENERAL
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
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3 El papel de HDM-4 en la Gestioacuten de Carreteras
31 Gestioacuten de Carreteras
Al considerar las aplicaciones de HDM-4 es necesario contemplar el proceso de gestioacuten decarreteras en cuanto a las siguientes funciones
Planificacioacuten
Programacioacuten
Preparacioacuten
Operaciones
Cada una de estas funciones se realiza como una secuencia de actividades conocidas como elciclo de gestioacuten ( Robinson et al 1998) descrito en la Seccioacuten 32
PlanificacioacutenLa planificacioacuten comprende el anaacutelisis del sistema de carreteras en su conjunto y tiacutepicamenterequiere la preparacioacuten de presupuestos a medio y largo plazo o estrateacutegicos de estimacionesde gastos de desarrollo y conservacioacuten de carreteras bajo diferentes supuestos econoacutemicos y presupuestarios Se pueden hacer previsiones de las condiciones de redes de carreteras bajodiversos niveles de financiacioacuten en teacuterminos de indicadores clave junto con previsiones de losgastos necesarios bajo partidas presupuestarias definidas En la etapa de planificacioacuten elsistema fiacutesico de carreteras normalmente se caracteriza por
Caracteriacutesticas de la red
Agrupadas en varias categoriacuteas y definidas por paraacutemetros como clase o jerarquiacutea de la carretera flujocargascongestioacuten de traacutefico tipos de firme estado del firme
Longitud de la carretera en cada categoriacutea
Caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que utiliza la red
Los resultados del ejercicio de planificacioacuten son del maacuteximo intereacutes para quienes definen las poliacuteticas del sector tanto en el aacutembito poliacutetico como en el profesional Este trabajo lo suelerealizar una unidad de planificacioacuten
Programacioacuten
La programacioacuten comprende la preparacioacuten bajo restricciones presupuestarias de programasde gastos y obras de varios antildeos en los que se seleccionan y analizan tramos de la red quenecesitaraacuten conservacioacuten mejora o nueva construccioacuten Es un ejercicio de planificacioacutentaacutectica Idealmente deberiacutea realizarse un anaacutelisis de costes-beneficios para determinar laviabilidad econoacutemica de cada conjunto de las obras En la fase de programacioacuten la red decarreteras fiacutesica se considera itinerario a itinerario con cada uno de ellos caracterizado por tramos de firme homogeacuteneos definidas en teacuterminos de atributos fiacutesicos La actividad de
programacioacuten produce estimaciones de gasto para cada antildeo bajo partidas presupuestariasdefinidas para diferentes tipos de obras y para cada tramo de carreteras Los presupuestossuelen estar limitados y uno de los aspectos clave de la programacioacuten es asignar prioridades a
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VISIOacuteNGENERAL
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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VISIOacuteNGENERAL
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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VISIOacuteNGENERAL
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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VISIOacuteNGENERAL
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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R e g u
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d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
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d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
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150
200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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VISIOacuteNGENERAL
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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VISIOacuteNGENERAL
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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las obras para utilizar de forma oacuteptima el presupuesto limitado Las aplicaciones maacutes tiacutepicasson la preparacioacuten de un presupuesto para un programa de obras anual o plurianual en una redo subred de carreteras Los profesionales de nivel directivo de una organizacioacuten de carreterasson los que normalmente suelen realizar las actividades de programacioacuten quizaacutes con undepartamento de planificacioacuten o conservacioacuten
Preparacioacuten
Eacutesta es la fase de planificacioacuten a corto plazo donde los planes de carreteras aprobados seagrupan para realizarlos En esta fase se refinan los disentildeos y se preparan con maacutes detalle sehacen listas de cantidades y costes detallados junto con instrucciones para las obras ycontratos Es probable que se realicen las especificaciones y costes detallados y tambieacuten se puede realizar el anaacutelisis detallado de costes-beneficios para confirmar la viabilidad delesquema final Las obras sobre tramos de carreteras adyacentes se pueden combinar en paquetes de un tamantildeo que sea rentable para ejecucioacuten Son actividades tiacutepicas de la preparacioacuten el disentildeo detallado de
Una definicioacuten de un refuerzo (overlay)
Las obras de mejora de la carretera
Por ejemplo construccioacuten de un nuevo trazado ensanche de la carretera reconstruccioacutendel firme etc
Para estas actividades normalmente ya estaraacuten aprobados los presupuestos Las actividades de preparacioacuten las suelen realizar profesionales y teacutecnicos de nivel medio de un departamento dedisentildeo o implantacioacuten de una organizacioacuten de carreteras y por el personal de contratacioacuten ycompras
Operaciones
Estas actividades cubren la operacioacuten diaria de una organizacioacuten Las decisiones sobre lagestioacuten de operaciones se suelen tomar de forma diaria o semanal incluyendo la programacioacuten de las obras a realizar la supervisioacuten en teacuterminos de mano de obra equipos ymateriales el registro de las obras finalizadas y el uso de esta informacioacuten para supervisioacuten ycontrol Las actividades se centran normalmente en tramos o subtramos individuales de unacarretera hacieacutendose frecuentemente las mediciones con un nivel bastante detallado Lasoperaciones las suele dirigir personal sub-profesional como supervisores teacutecnicosencargados y otros
A medida que el proceso de gestioacuten pasa de la Planificacioacuten aoperaciones se veraacute que se producen cambios en los datos necesarios El detalle de los datos comienza como un resumenmuy general pero pasando progresivamente al nivel de detalle(ver Tabla 31)
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VISIOacuteNGENERAL
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
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50
60
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
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150
200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
28
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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30
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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Tabla 31 Cambio en los procesos de gestioacuten
Actividad Horizontetemporal
Personalresponsable
Coberturaespacial
Detalle delos datos
Modo deoperacioacuten
enordenador
Planificacioacuten A largo plazo(estrateacutegica)
Alta direccioacuten ynivel de poliacuteticas
Toda la red Muygeneralresumen
Automaacutetico
Programacioacuten Medio plazo(taacutectica)
Profesionales denivel medio
Red o subred
Preparacioacuten Antildeo del presupuesto
Profesionales junior Nivel de esquema
tramos
Operaciones Inmediatomuycorto plazo
Teacutecnicos
Subprofesionales
Nivel de esquema
subtramosFinodetallado Interactivo
Fuente Paterson y Scullion (1990) Paterson y Robinson (1991)
32 El ciclo de gestioacutenTradicionalmente en muchas organizaciones de carreteras los presupuestos y programas delas obras se han preparado seguacuten una base histoacuterica donde el presupuesto de cada antildeo se basaen el del antildeo anterior con un ajuste para la inflacioacuten Bajo un reacutegimen semejante no hayforma de saber si los niveles de financiacioacuten o la asignacioacuten detallada son adecuados o justosExiste claramente la necesidad de un enfoque objetivobasado en las necesidades que use elconocimiento del contenido estructura y estado de las carreteras que se estaacuten gestionando Severaacute que las funciones de Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operaciones proporcionan un marco adecuado en el que pueda aplicarse un enfoque basado en lasnecesidades ( Robinson et al 1998)
Para llevar a cabo cada una de estas cuatro funciones de gestioacuten se recomienda un anaacutelisisintegrado del sistema Un enfoque adecuado es usar el concepto de ciclo de gestioacuten que seilustra en la Figura 31(Robinsonet al 1998) El ciclo proporciona una serie de pasos biendefinidos que ayudan a tomar las decisiones del proceso de gestioacuten El ciclo de gestioacuten serealiza tiacutepicamente una vez al antildeo o en un periacuteodo presupuestario
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
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d m e
d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
40
50
60
70
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
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d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
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100
150
200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
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Poliacuteticas
Informacioacuten paragestioacuten de Carreteras
bull Inventariobull Estadobull Recursosbull Tratamientosbull Productividadbull Costes Unitariosbull Paraacutem econoacutemicos
Supervisioacuten decomportamiento
Implementacioacuten
Clasificacioacuteny
estaacutendares
Evaluacioacuten ynecesidades
Finanzas yrecursos
Fuente Robinson et al (1998)
Figura 32 Ciclo de gestioacuten de carreteras
33 Ciclos de las funciones de gestioacutenEl proceso de gestioacuten de carreteras en su conjunto puede por lo tanto considerarse como unciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las funciones de gestioacuten
Planificacioacuten Programacioacuten Preparacioacuten y Operacioacuten La Tabla 33 describe este concepto y proporciona el marco en el que HDM-4 satisface las necesidades de una organizacioacuten degestioacuten de carreteras
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
9
Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
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d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
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200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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VISIOacuteNGENERAL
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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Tabla 33Funciones de gestioacuten y las aplicaciones HDM-4 correspondientes
Funcioacuten degestioacuten
Descripciones comunes Aplicaciones HDM-4
Planificacioacuten Sistema de anaacutelisis de estrategias
Sistema de planificacioacuten de la red
Sistema de gestioacuten del firme
HDM-4 Anaacutelisis de estrategias
Programacioacuten
Sistema de anaacutelisis del programa
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema presupuestario
HDM-4 Anaacutelisis del programa
Preparacioacuten
Sistema de anaacutelisis del proyecto
Sistema de gestioacuten del firme
Sistema de gestioacuten de puentesSistema de disentildeo del firmerefuerzoSistema de contratacioacuten
HDM-4 Anaacutelisis del proyecto
Operaciones
Sistema de gestioacuten del proyecto
Sistema de gestioacuten de la conservacioacuten
Sistema de gestioacuten de equipos
Sistema de gestioacuten financieracontable
(No cubierto por HDM-4)
Fuente Kerali Paterson y Robinson (1998)
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
40
50
60
70
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
50
100
150
200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
32
Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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43
Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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4 Marco analiacuteticoEl marco analiacutetico de HDM-4 se basa en el concepto del anaacutelisis del ciclo de vida del firmeEacuteste se aplica para predecir lo siguiente a lo largo del ciclo de vida de un firme de carreterasque suele durar entre 15 y 40 antildeos
Deterioro de la carretera
Efectos de las obras de reparacioacuten
Efectos para usuarios de la carretera
Efectos socioeconoacutemicos y medioambientales
Una vez construidos los firmes de carreteras se deterioran como consecuencia de diversosfactores siendo los principales
Cargas de traacutefico
Efectos medioambientales
Efectos de sistemas de drenaje inadecuados
La tasa de deterioro del firme estaacute directamente afectada por los estaacutendares de conservacioacutenaplicados a reparar defectos en la superficie del firme como fisuras desprendimiento deaacuteridos baches etc o a conservar la integridad estructural del firme (por ejemplo tratamientossuperficiales refuerzos etc) permitiendo asiacute que la carretera soporte el traacutefico para el que hasido disentildeada Las condiciones generales del firme a largo plazo dependen de los estaacutendaresde conservacioacuten o mejora aplicados a la carreteraLa Figura 41ilustra las tendencias previstas en rendimiento de firmes representadas por la calidad de rodadura que se suelenmedir en teacuterminos del iacutendice de regularidad internacional (IRI) Cuando se define un estaacutendar
de conservacioacuten impone un liacutemite al nivel de deterioro al que se permite que llegue el firmeComo consecuencia ademaacutes de los costes de capital de la construccioacuten de carreteras loscostes totales en que incurren los organismos implicados dependeraacuten de los estaacutendares deconservacioacuten y mejora aplicados a las redes de carreteras
Es esencial hacer notar que la exactitud del rendimiento previsto de los firmes depende de laamplitud de la calibracioacuten aplicada a adaptar los modelos predeterminados HDM-4 a lascondiciones locales Para maacutes detalles consulte Guiacutea de Calibracioacuten y Adaptacioacuten ndash Volumen5
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R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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R e g u
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d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
40
50
60
70
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
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d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
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150
200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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39
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
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11
R e g u
l a r i d a
d
Rehabilitacioacuten
Tiempo (antildeos) o Cargas de traacutefico
Estaacutendar de conservacioacuten
Firme Com ortamientoCurva
Buena
Mala
Figura 41 Concepto del anaacutelisis del ciclo de vida en HDM-4
Los impactos del estado de la carretera asiacute como los estaacutendares de disentildeo de eacutesta sobre losusuarios se miden en teacuterminos de costes para usuarios y otros efectos sociales ymedioambientales Los costes para usuarios de carreteras incluyen
Costes de operacioacuten de vehiacuteculos (combustible neumaacuteticos aceite consumo derepuestos depreciacioacuten y utilizacioacuten del vehiacuteculo etc)
Coste del tiempo de viaje ndash para pasajeros y carga y Costes para la economiacutea de los accidentes de traacutefico (es decir peacuterdida de vidas
humanas lesiones a los usuarios dantildeos a vehiacuteculos y otros objetos de la carretera)
Los efectos sociales y medioambientales incluyen emisiones de los vehiacuteculos consumo deenergiacutea ruido del traacutefico y otros beneficios sociales a la poblacioacuten a la que dan servicio lascarreteras Aunque los efectos sociales y medioambientales suelen ser difiacuteciles de cuantificar en teacuterminos monetarios se pueden incorporar en el anaacutelisis econoacutemico de HDM-4 si secuantifican de forma exoacutegena
Debe notarse que en HDM-4 los efectos sobre los usuarios se pueden calcular tanto paratransporte motorizado (motos coches autobuses camiones etc) como no motorizado(bicicletas triciclos de traccioacuten humana carros de traccioacuten animal etc) La Figura 42ilustrael impacto de las condiciones de la carretera (representadas en teacuterminos del IRI) sobre el costede los diferentes modos de transporte
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VISIOacuteNGENERAL
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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VISIOacuteNGENERAL
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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VISIOacuteNGENERAL
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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30
40
50
60
70
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
40
50
60
70
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
16
0
50
100
150
200
250
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
50
100
150
200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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VISIOacuteNGENERAL
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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32
Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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Estado de la carretera (IRI)
C o s
t e d e
l o s
U s u a r i o s
d e
l a
c a r r e
t e r a
v e
h - k m
Buena Mala
Coche
CamionetaFurgoneta
Camioacutenpesado
Autobuacutes
Carromato
Figura 42 Efecto del estado de la carretera sobre los costes de operacioacuten devehiacuteculos para terreno ondulado
Los costes de usuarios de carreteras en HDM-4 se calculan prediciendo las cantidades fiacutesicasde consumo de recursos y multiplicando esas cantidades por los correspondientes costesunitarios especificados por los usuarios Es necesario asegurarse de que las cantidades derecursos de vehiacuteculos previstas estaacuten en liacutenea con la gama de valores observados en el aacuterea deaplicacioacuten Para maacutes detalles consulte Guiacutea de calibracioacuten y adaptacioacuten ndash Volumen 5
Los beneficios econoacutemicos de las inversiones en carreteras se determinan luego comparandolos flujos totales de costes para las distintas las obras y alternativas de construccioacuten con uncaso base (sin proyecto o miacutenimos ) que normalmente representa el estaacutendar miacutenimo deconservacioacuten rutinario HDM-4 estaacute disentildeado para hacer estimaciones de costes comparativasy anaacutelisis econoacutemicos de diferentes opciones de inversioacuten Estima los costes de un grannuacutemero de alternativas antildeo a antildeo para un periacuteodo de anaacutelisis definido por el usuario Todoslos costes futuros se descuentan al antildeo base especificado Para hacer estas comparaciones senecesitan especificaciones detalladas de programas de inversioacuten estaacutendares de disentildeo yalternativas de conservacioacuten junto con costes unitarios voluacutemenes de traacutefico previstos ycondiciones medioambientales
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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R e g u
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d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
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2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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VISIOacuteNGENERAL
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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5 Aplicaciones HDM-4
51 Anaacutelisis de estrategiasEl concepto de la planificacioacuten estrateacutegica de gastos en redes de carreteras a medio y largo plazo exige que la organizacioacuten tenga en cuenta las necesidades de toda su red de carreterasDe esa forma el anaacutelisis estrateacutegico abarcaraacute redes completas o subredes gestionadas por unauacutenica organizacioacuten Ejemplos de redes de carreteras son las redes de carreteras principales decarreteras rurales de viacuteas urbanas (o municipales) etc Como ejemplo de subredes estaacuten todaslas autopistas (o autoviacuteas) todo tipo de carreteras pavimentadas (o sin pavimentar) etc
Para predecir las necesidades a medio y largo plazo de toda una red o subred de carreterasHDM-4 aplica el concepto de una matriz de red de carreteras que comprende las categoriacuteas dela red definidas en funcioacuten de los atributos clave que maacutes influyen en el comportamiento delfirme y en los costes de los usuarios Aunque es posible crear modelos de tramos parciales decarreteras en la aplicacioacuten del anaacutelisis estrateacutegico teniendo en cuenta que la mayoriacutea de lasadministraciones suelen ser responsables de varios miles de kiloacutemetros resulta muy laboriosomodelizar individualmente cada segmento de carretera Los usuarios pueden definir la matrizde la red de carreteras de forma que represente los factores maacutes importantes que afectan a loscostes de transporte en el paiacutes Una matriz tiacutepica de red de carreteras se podriacutea clasificar enfuncioacuten de lo siguiente
Volumen de traacutefico o carga
Tipos de firme
Estado del firme
Zonas medioambientales o climaacuteticas
Clasificacioacuten funcional (si es necesaria)
Por ejemplo una matriz de red de carreteras podriacutea modelizarse usando tres clases de traacutefico(alto medio bajo) dos tipos de firme (mezcla bituminosa tratamientos superficiales) y tresniveles de estado del firme (bueno regular malo) En este caso se asume que el entorno entoda el aacuterea de estudio es similar y que la administracioacuten de la carretera es responsable de unaclase de carretera (por ejemplo carreteras principales) La matriz de red de carreterasresultante en este caso comprenderiacutea por lo tanto (3 x 2 x 3 =) 18 tramos de firmerepresentativos No existe liacutemite al nuacutemero de tramos de firme representativos que se puedeusar en un anaacutelisis estrateacutegico La alternativa estaacute normalmente entre una simple matrizrepresentativa de la red de carreteras que dariacutea unos resultados muy bastos y una matriz de
red de carreteras detallada con varios tramos representativos cuyos resultados seriacutean potencialmente maacutes exactos
El anaacutelisis estrateacutegico se puede usar para analizar una determinada red en su conjunto y preparar estimaciones para planificacioacuten de necesidades de gasto para desarrollo yconservacioacuten de carreteras a medio y largo plazo bajo diferentes supuestos presupuestariosSe generan presupuestos de gastos para periodos a medio y largo plazo de entre 5 y 40 antildeosEntre las aplicaciones tiacutepicas del anaacutelisis estrateacutegico para las administraciones de carreterascitaremos
Previsiones a medio y largo plazo de necesidades de financiacioacuten para cumplir con unosestaacutendares de conservacioacuten establecidos en una red de carreteras especiacuteficos (ver Figura51 A)
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VISIOacuteNGENERAL
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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30
40
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60
70
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
40
50
60
70
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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VISIOacuteNGENERAL
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16
0
50
100
150
200
250
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
50
100
150
200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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VISIOacuteNGENERAL
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
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Previsiones de comportamiento a largo plazo de redes de carreteras con diferentes nivelesde financiacioacuten (ver figura 51 B)
Asignacioacuten oacuteptima de fondos seguacuten partidas presupuestarias definidas por ejemploconservacioacuten rutinaria conservacioacuten perioacutedica y presupuestos de desarrollo (capital)(ver Figura 51 C)
Asignaciones oacuteptimas de fondos a subredes por ejemplo por tipo funcional de carretera(principales secundarias y urbanas etc) o por regioacuten administrativa (ver Figura 51D)
Los estudios de poliacuteticas como el impacto de los cambios en el liacutemite de carga por ejeestaacutendares de conservacioacuten del firme anaacutelisis de equilibrio energeacutetico provisioacuten deinstalaciones para el traacutefico no motorizado tamantildeo sostenible de la red de carreterasevaluacioacuten de estaacutendares de disentildeo de firmes etc
En el Apeacutendice A se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis deestrategias de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
15
30
40
50
60
70
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
40
50
60
70
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
16
0
50
100
150
200
250
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
50
100
150
200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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VISIOacuteNGENERAL
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
32
Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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50
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
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$20m
$15m
$10m
Presupuestoanual
Objetivo
Carreteras principales
Figura 51 A Efecto de los niveles de financiacioacuten en el comportamiento de lared de carreteras
30
40
50
60
70
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
R e g u
l a r i d a
d m e
d i a ( I R I )
CarreterasRurales
$30mantildeo
CarreterasSecundarias
$35mantildeo
CarreterasPrimarias$20mantildeo
Asignaciones presupuestarias
Figura 51 B Efecto de las asignaciones presupuestarias en el comportamientode las subredes
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16
0
50
100
150
200
250
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
50
100
150
200
2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
30
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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32
Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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43
Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
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Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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mondiale
de la Route
World Road
Association
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2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o Desarrollo
Mejora Perioacutedico Rutinario
Figura 51 C Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subapartados
0
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2000 2001 2002 2003
M i l l U S $ a ntilde o
PrincipalSecundariaRural
Figura 51 D Asignaciones presupuestarias oacuteptimas para subredes
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
29
Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
30
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
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Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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mondiale
de la Route
World Road
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52 Anaacutelisis de programaTrata principalmente sobre la asignacioacuten de prioridades a una larga lista definida de proyectosde carreteras candidatos para un programa de obras de uno o maacutes antildeos bajo restricciones presupuestarias definidas Es esencial tener en cuenta que aquiacute tratamos con una larga lista de proyectos candidatos seleccionados como segmentos discretos de una red Los criterios deseleccioacuten dependeraacuten normalmente de los estaacutendares de conservacioacuten mejora o desarrollo que pueda haber definido una administracioacuten (por ejemplo a partir de los resultados de laaplicacioacuten del anaacutelisis de estrategias) Como ejemplos de criterios de seleccioacuten que se puedenusar para identificar proyectos candidato incluiremos
Umbrales de conservacioacuten perioacutedica (por ejemplo resellado de la superficie del firmecuando el dantildeo es del 20)
Umbrales de mejora (por ejemplo ampliar el ancho de las carreteras a una relacioacutenvolumencapacidad superior al 08)
Estaacutendares de desarrollo (por ejemplo mejorar las carreteras de grava a firme sellado sila media anual de trafico diario excede de 200 vehiacuteculos por diacutea)
Los ejemplos anteriores no implican recomendaciones firmes de uso para las autoridadesresponsables
Una vez identificados todos los proyectos candidatos la aplicacioacuten de anaacutelisis de programaHDM-4 se puede usar para comparar los costes del ciclo de vida previstos bajo el reacutegimenexistente de conservacioacuten de firme (es decir el casosin proyecto ) frente a los costes del ciclode vida previstos para las alternativas de conservacioacuten perioacutedica mejora de carreteras odesarrollo (es decir casocon proyecto ) Esto proporciona la base para estimar los beneficioseconoacutemicos que se derivariacutean de incluir todos los proyectos candidatos en el marco de tiempodel presupuesto
Hay que tener en cuenta que la diferencia entre anaacutelisis de estrategias y anaacutelisis de programaes la forma en que los itinerarios y tramos de carreteras se identifican fiacutesicamente El anaacutelisisdel programa trata de itinerarios y tramos individuales que son unidades fiacutesicas uacutenicasidentificables en la red de carreteras mediante el anaacutelisis En el anaacutelisis de estrategias elsistema de carreteras baacutesicamente pierde sus caracteriacutesticas individuales de enlaces y tramosagrupaacutendose todos los segmentos de similares caracteriacutesticas en las categoriacuteas de la matriz dela red de carreteras
Tanto para el anaacutelisis de estrategias como para el de programa el problema se puede plantear como la buacutesqueda de aquella combinacioacuten de alternativas de tratamiento en varios tramos dela red que optimiza una funcioacuten objetivo bajo una restriccioacuten presupuestaria Si por ejemplo
la funcioacuten objetivo es maximizar el Valor neto actual (VAN) el problema se puede definir como
Seleccionar aquella combinacioacuten de opciones de tratamiento de tramos quemaximiza el VAN para toda la red sujeta a que la suma de costes detratamiento sea inferior al presupuesto disponible
La aplicacioacuten de anaacutelisis de programa de HDM-4 se puede usar para preparar un programa para varios antildeos sujeto a recursos limitados(ver Figura 52A y Figura 52 B)El meacutetodo deasignacioacuten de prioridades utiliza la relacioacuten incremento del VANcoste como iacutendice devaloracioacuten descrito con maacutes detalle en Descripciones de estructura y modelo analiacuteticos ndash Volumen 4 Esto proporciona un iacutendice eficiente y robusto para propoacutesitos de priorizacioacutenIacutendices como el VAN tasa de rentabilidad econoacutemica o caracteriacutesticas previstas del estado del
firme (por ejemplo Regularidad superficial de la carretera) no se recomiendan como criteriosde valoracioacuten La relacioacuten incremento del VANcoste satisface el objetivo de maximizar los
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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10 Referencias
Abaynayaka SW Morosiuk G y Hide H (1977)Prediction of road construction and vehicle operating costs in developing countries
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VISIOacuteNGENERAL
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
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Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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de la Route
World Road
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beneficios econoacutemicos para cada unidad de gasto adicional (es decir maximizar los beneficiosnetos para cada $1 de presupuesto disponible invertido)
En el Apeacutendice B se incluye un ejemplo tiacutepico de aplicacioacuten del Anaacutelisis delprograma de HDM-4
Rankingprioridad
Tramo Longitud Provincia Tipo deobra
Antildeo previsto Coste AcumuladoCarretera (km) o Distrito $m S$m
1 N1-2 205 2 Sellado 2000 54 542 N4-7 235 7 Refuerzo 40mm 2000 109 1633 N2-5 125 5 Reconstruccioacuten 2000 86 2494 R312-1 30 4 Ampliar 4 carriles 2000 314 5635 R458-3 362 3 Refuerzo 60mm 2000 163 726
1 N4-16 321 6 Reconstruccioacuten 2001 228 2282 R13-23 224 4 Refuerzo 40mm 2001 97 3253 N521-5 452 2 Ampliar 4 carrilers 2001 413 738
1 N1-6 302 4 Sellado 2002 82 822 N7-9 178 3 Refuerzo 60mm 2002 92 1743 F2140-8 561 1 Reconstruccioacuten 2002 349 523
Figura 52 A Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 1)
Tramo Longitud Provincia Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo de Coste Tipo dePrioridad
CosteCarretera (km) o Distrito obra $m obra $m obra $m obra $m
1 N1-2 205 2 RESEAL 54 RM 0185 RM 0185 RM 01852 N4-7 235 7 OVL40MM 109 RM 0212 RM 0212 RM 02123 N2-5 125 5 RECON 86 RM 0113 RM 0113 RM 01134 R312-1 30 4 WIDEN-4 314 RM 0180 RM 0180 RM 01805 R458-3 362 3 OVL60MM 163 RM 0217 RM 0217 RM 0217
16 N4-16 321 6 RM 0289 RECON 228 RM 0289 RM 028917 R13-23 224 4 RM 0134 OVL40MM 97 RM 0134 RM 013418 N521-5 452 2 RM 0407 WIDEN-4 413 RM 0407 RM 0407 28 N1-6 302 4 RM 0272 RM 0272 RESEAL 82 RM 027229 N7-9 178 3 INLAY 0240 RM 0200 OVL60MM 92 RM 016030 F2140-8 561 1 PATCH 0202 RM 0202 RECON 349 RM 0168
Nota RM = Conservacioacuten rutinaria
20032000 2001 2002Ranking
Figura 52 b Salida de ejemplo del Anaacutelisis del Programa (Formato 2)
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
28
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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30
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
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Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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mondiale
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World Road
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53 Anaacutelisis de ProyectoEl anaacutelisis de proyecto tiene relacioacuten con lo siguiente
Evaluacioacuten de uno o maacutes proyectos de carreteras u opciones de inversioacuten La
aplicacioacuten analiza un itinerario o tramo de carretera con los tratamientosseleccionados por usuario con los costes y beneficios asociadosproyectados anualmente a lo largo del periacuteodo del anaacutelisis Los indicadoreseconoacutemicos vienen determinados por las diferentes opciones de inversioacuten
Se puede usar el anaacutelisis de proyecto para estimar la viabilidad econoacutemica o teacutecnica de los proyectos de inversioacuten en carreteras considerando los puntos siguientes
Comportamiento estructural de los firmes
Previsiones de ciclo de vida del deterioro de la carretera efectos y costes de las obras
Costes y beneficios de los usuarios
Comparaciones econoacutemicas de las alternativas al proyectoLos proyectos de anaacutelisis tiacutepicos incluyen la conservacioacuten y rehabilitacioacuten de carreterasexistentes modelos de ampliacioacuten en ancho y mejoras geomeacutetricas mejora de firmes y nuevaconstruccioacuten No hay cambios fundamentales a la filosofiacutea del sistema en esta aacuterea pero sehan mejorado los modelos de deterioro de carreteras que se han ampliado hasta cubrir unagama maacutes amplia de firmes y el comportamiento de materiales en climas templados y friacuteosLas relaciones de costes de usuarios incluyen los impactos sobre la seguridad de las carreteras
En el Apeacutendice C se incluyen ejemplos tiacutepicos de aplicaciones de anaacutelisis deproyecto usando HDM-4
En teacuterminos de necesidades de datos la diferencia clave entre los anaacutelisis de estrategias y de
programa con los de anaacutelisis de proyecto estaacute en el detalle con que se definen los datos Seusa el concepto deniveles de calidad de informacioacuten (IQL ndash Information Quality Levels)recomendado por elBanco Mundial ( Paterson y Scullion 1990) Los datos de anaacutelisis en elaacutembito de proyecto se especifican en teacuterminos de defectos medidos (IQL-II) mientras que laespecificacioacuten del anaacutelisis de estrategias y del programa pueden ser maacutes geneacutericos (IQL-III)Por ejemplo para el anaacutelisis en el aacutembito de proyecto la regularidad superficial de la carreterase especificariacutea en teacuterminos del valor IRI (mkm) pero para el anaacutelisis de estrategias y del programa la Regularidad superficial podriacutea especificarse comobuena regular o mala Larelacioacuten entre los datos de nivel IQL-II e IQL-III es definida por el usuario en laConfiguracioacuten del HDM dependiendo de la clase de carretera tipo de superficie del firme yclase de traacutefico
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
30
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
32
Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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43
Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
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Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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6 Moacutedulos del HDM-4La estructura general del HDM-4 se ilustra en la Figura 61Las tres herramientas de anaacutelisis(Estrategia Programa y Proyecto) operan sobre datos definidos en uno de cuatro gestores dedatos
Red de carreteras
Define las caracteriacutesticas fiacutesicas de tramos de carreteras en una red o subred que se va aanalizar
Parque de vehiacuteculos
Define las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que operan en la red de carreteras quese va a analizar
Obras
Define estaacutendares de conservacioacuten y mejora junto con sus costes unitarios que seraacutenaplicados a los distintos tramos de la carretera a analizar
Configuracioacuten del HDM
Define los datos por defecto que se usaraacuten en las aplicaciones Al instalar HDM-4 por primera vez se suministra un conjunto de datos predefinidos pero los usuarios debenmodificarlos para adecuarlos a los entornos y circunstancias locales
El anaacutelisis teacutecnico en el HDM-4 se realiza usando cuatro modelos
RD (Deterioro de la carretera)
Predice el deterioro del firme en carreteras asfaltadas de hormigoacuten y no pavimentadas
WE (Efecto de las obras)
Simula los efectos de las obras en el estado del firme y determina los costescorrespondientes
RUE (Efectos para los usuarios)
Determina los costes de operacioacuten de vehiacuteculos accidentes y tiempo de viaje
SEE (Efectos sociales y medioambientales)
Determina los efectos de las emisiones de vehiacuteculos y el consumo de energiacutea
El modelo simula para cada tramo de carretera de antildeo en antildeo las condiciones de la misma ylos recursos utilizados para conservacioacuten con cada estrategia asiacute como las velocidades de losvehiacuteculos y los recursos fiacutesicos consumidos por la operacioacuten de vehiacuteculos Una vez estimadaslas cantidades fiacutesicas necesarias para construccioacuten las obras y operacioacuten de vehiacuteculos seaplican los precios y costes unitarios especificados por los usuarios para determinar los costesfinancieros y econoacutemicos Luego se hace el caacutelculo de los beneficios relativos de lasdiferentes alternativas seguido del caacutelculo del valor actual y de la tasa de rentabilidad
Estos modelos se describen con detalle en Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 y en gran medida se derivan de los modelos equivalentes usados en HDM-III
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
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El sistema HDM-4 estaacute disentildeado para interactuar con sistemas externos como
Bases de datos
Sistemas de informacioacuten de redes de carreteras sistemas de gestioacuten de firmes etc atraveacutes de archivos intermedios de importacioacutenexportacioacuten
Modelos teacutecnicosAccedidos directamente por sistemas externos para aplicaciones de investigacioacuten u otrosestudios
El disentildeo del sistema tiene una estructura modular para permitir a los usuarios implantar independientemente los moacutedulos HDM-4 en sus sistemas de gestioacuten de carreteras Los paraacutemetros teacutecnicos ademaacutes de los datos por defecto especiacuteficos del paiacutes se pueden calibrar faacutecilmente para ajustarlas a las condiciones locales usando Configuracioacuten HDM-4
Figura 6 Arquitectura del sistema HDM-4
Herramientas de anaacutelisis
Proyecto ProgramaEstrategia
File Converter
transfer datato external
systems
Convertidor dearchivos
Transferir datosa sistemasexternos
Las bibliotecasde modelos sepueden usar enotros sistemas
Core DataVehicle Fleets
Road NetworksRoad Works
ProjectsProgrammes
Strategies
Datos BaacutesicosParques de vehiacuteculosRedes de carreteras
ObrasProyectosProgramasEstrategias
SistemasExternos
Bases de datosPMS etc
RDWE Road Deteriorationand WorksEffectsRU E Road User EffectsSE E Safety Energy and Environmental EffectsPM S Pavement ManagementSystem
RDWE Deterioro de carreteras y efecto de las obras
RU E Efectos para los usuarios de carreteras
SE E Efectos para la seguridad energiacutea y medio ambientePM S Sistema de gestioacuten de firmes
RUE SEERDWE
Modelos
Red decarreteras
Parque devehiacuteculos
ConfigHDM
Gestores de datos
Obras
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VISIOacuteNGENERAL
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
23
un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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VISIOacuteNGENERAL
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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7 Necesidades de datos
71 Visioacuten GeneralLas aplicaciones HDM-4 han sido disentildeadas para trabajar con una amplia gama de tipos ycalidades de datos Por ejemplo los datos del estado del firme recogidos en inspeccionesvisuales seguacuten las distintas condiciones (por ejemplo Muy buena buena regular o mala) se pueden convertir a las necesidades del modelo HDM-4 antes de ejecutar cualquiera de lasaplicaciones (ver la seccioacuten siguiente sobre Importacioacuten y Exportacioacuten de datos) De formasimilar HDM-4 puede trabajar con medidas detalladas del estado del firme si se dispone delos datos Esta flexibilidad en los datos requeridos debe permitir a todos los usuarios potenciales con datos distintos integrar HDM-4 en sus funciones de gestioacuten de carreteras Paramaacutes detalles consultar Guiacutea de Aplicaciones ndash Volumen 2
72 Configuracioacuten de HDM-4Como HDM-4 se utilizaraacute en muy distintos entornos laConfiguracioacuten de HDM proporcionafunciones para personalizar la operacioacuten del sistema y para reflejar la normativa habitual en elentorno estudiado Los datos por defecto y los coeficientes de calibracioacuten se pueden definir demanera flexible para minimizar la cantidad de datos que se deben cambiar para cadaaplicacioacuten de HDM-4 Con HDM-4 se suministran valores por defecto pero todos ellos los puede definir el usuario y se proporcionan funciones para poder modificarlos El conjunto deherramientas de HDM-4 se pueden usar como moacutedulos adicionales a los actuales sistemas degestioacuten de firmes Las funciones Importar y Exportar integradas en los moacutedulos proporcionan un mecanismo para transferir datos entre las bases de datos existentes y losmoacutedulos HDM-4 El formato de intercambio de datos usa formatos de archivo estaacutendar para
fomentar su amplia adaptacioacuten por las organizaciones de carreteras
73 Redes de carreterasRedes de carreteras proporciona las funciones baacutesicas para almacenar las caracteriacutesticas deuno o maacutes tramos de carretera Permite a los usuarios definir diferentes redes y subredes ydefinir tramos que es la unidad fundamental de anaacutelisis Las entidades de datos permitidas enla red de carreteras son
Tramos
Tramos de carretera en los que las caracteriacutesticas fiacutesicas son razonablemente constantes
ItinerariosComprenden uno o maacutes tramos en los que el traacutefico es razonablemente constante Esto seofrece para propoacutesitos de compatibilidad de la red referenciando el sistema con sistemasexistentes de gestioacuten de firmes
Nodos
Intersecciones que conectan itinerarios u otros puntos en los que hay un cambiosignificativo en el traacutefico en las caracteriacutesticas de los vehiacuteculos o en los liacutemitesadministrativos
Todos los datos de la red se introducen usando la carpetaRed de carreteras y tambieacuten existen
funciones para edicioacuten borrado y mantenimiento de estos datos El enfoque de referencias a lared es considerablemente maacutes flexible que el usado en HDM-III y estaacute disentildeado para manejar
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VISIOacuteNGENERAL
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
30
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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32
Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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43
Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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un amplio abanico de convenciones de referencias externas que pueden ser usadas por otrossistemas con los que el HDM-4 puede tener que relacionarse
74 Parques de vehiacuteculos
Parques de vehiacuteculos proporciona funciones para almacenamiento y recuperacioacuten de lascaracteriacutesticas de vehiacuteculos necesarias para calcular velocidades costes de operacioacuten costesde tiempos de viaje y otros efectos El meacutetodo utilizado para representar un parque devehiacuteculos es considerablemente maacutes adaptable que el usado en HDM-III y no tiene liacutemites alnuacutemero o tipo de vehiacuteculos que se pueden especificar Se incluyen vehiacuteculos a motor y nomotorizados Se pueden definir diversos juegos de Parques de vehiacuteculos para usarlos endiferentes anaacutelisis suministraacutendose una amplia gama de datos por defecto
75 ObrasEstaacutendares de obras se refiere a los objetivos o niveles de condiciones y respuesta que se propone conseguir una organizacioacuten de gestioacuten de carreteras Las organizaciones de carreterassuelen definir diferentes estaacutendares que se pueden aplicar en situaciones praacutecticas parasatisfacer objetivos concretos que estaacuten relacionados con las caracteriacutesticas funcionales delsistema de la red de carreteras
La carpetaObras proporciona funciones dentro de un marco flexible para definir una lista deestaacutendares de conservacioacuten y mejora que son observados por organizaciones de carreteras enla gestioacuten de su red y en actividades de desarrollo Los estaacutendares definidos en la carpetaEstaacutendares de obras se pueden usar en cualquiera de las tres herramientas de anaacutelisis
Anaacutelisis de proyecto
Anaacutelisis de programa
Anaacutelisis de estrategias
76 Importacioacuten y exportacioacuten de datosLos datos necesarios para los anaacutelisis HDM-4 se pueden importar de fuentes de datosexistentes como sistemas de gestioacuten de firmes (PMS ndashPavement Management Systems)sistemas de informacioacuten de autopistas etc La importacioacuten de los datos a HDM-4 (asiacute como laexportacioacuten de HDM-4) estaacute organizada en funcioacuten de los objetos de datos arriba descritos (esdecir redes de carreteras parques de vehiacuteculos estaacutendares de conservacioacuten y mejoraConfiguracioacuten del HDM) Los atributos fiacutesicos de los objetos de datos seleccionados se debenexportar a un formato de archivo para intercambio de datos definido para HDM-4 Esto permite importar directamente desde cualquier base de datos todos los datos requeridos por HDM-4 Puede ser necesario implantar reglas de transformacioacuten de datos para convertir losque estaacuten en bases de datos externas al formato usado por HDM-4 Por ejemplo los datos de baches registrados en la base de datos externa en teacuterminos del porcentaje del aacuterea del firme puede convertirse en el nuacutemero de unidades de baches estaacutendar (10 litros por volumen)requerido en HDM-4 De modo similar otros datos requeridos por HDM-4 como factores decalibracioacuten del deterioro del firme deben introducirse como valores por defecto predefinidosseguacuten el tipo de firme clase de carretera y otros factores definidos Otros datos requeridos por los anaacutelisis de HDM-4 se pueden guardar directamente en la base de datos interna deHDM-4 Eacutestos incluyen datos sobre caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos estaacutendares deconservacioacuten y mejora costes unitarios y paraacutemetros para anaacutelisis econoacutemicos (por ejemplotipo de intereacutes periacuteodo del anaacutelisis etc) Para maacutes detalles sobre intercambio de datos con
HDM-4 consulte Guiacutea del Usuario del Software ndash Volumen 3
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VISIOacuteNGENERAL
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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VISIOacuteNGENERAL
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
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8 Interfaz de usuarioUn objetivo clave en el desarrollo de HDM-4 ha sido proporcionar un sistema maacutes faacutecil deusar que el HDM-III original Esto se ha conseguido mejorando el disentildeo de la interfaz deusuario y las necesidades de datos La interfaz de usuario se ha mejorado desarrollando elsistema para que se ejecute bajo un entorno Microsoft Windows estaacutendar Muchos usuarios deordenadores ya estaacuten familiarizados con el sistema Windows y eso debe hacer maacutes intuitivo elaprendizaje de HDM-4 Se ha adoptado un disentildeo modular del sistema para permitir usar distintos moacutedulos con relativa sencillez y facilitar la operacioacuten futura del sistema en otras plataformas no Windows En Guiacutea del Usuario del Sistema ndash Volumen 3 se describen maacutesdetalles relativos al sistemaTambieacuten se ha prestado considerable atencioacuten a los datos quedeben introducir los usuarios especialmente porque las necesidades totales de datos sonmayores que en HDM-III para permitir las nuevas funciones incluidas en HDM-4 Se usa elconcepto de jerarquiacutea de datos por el cual los datos por defecto de muchos elementos sedefinen enConfiguracioacuten del HDM y los usuarios pueden decidir hasta queacute punto se usan los
valores por defecto El sistema se puede usar con un nivel de detalle de entrada de datos quees adecuado para determinadas aplicaciones Tambieacuten se incluye un completo sistema deAyuda La Figura 81 ilustra elEspacio de trabajo de HDM-4 En laGuiacutea del Usuario delSoftware ndash Volumen 3 se incluyen instrucciones detalladas para la operacioacuten de los moacutedulos
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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VISIOacuteNGENERAL
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Figura 8 Espacio de trabajo de HDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
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Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
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9 NomenclaturaEn la Parte H de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unanomenclatura que explica numeraciones especiales marcas etc que aparecen en el conjuntode documentos de HDM-4En la Parte I de Marco analiacutetico y descripciones de modelos ndash Volumen 4 se incluye unglosario de teacuterminos que describen el uso de frases que se encuentran en la documentacioacuten deHDM-4
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VISIOacuteNGENERAL
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VISIOacuteNGENERAL
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
32
Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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mondiale
de la Route
World Road
Association
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VISIOacuteNGENERAL
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
28
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
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Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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mondiale
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Apeacutendice A Ejemplo de aplicacioacuten de Anaacutelisis deEstrategia de HDM-4
A1 AntecedentesLa red nacional de carreteras de un paiacutes se compone de 4267 km de carreteras pavimentadasy 3145 km no pavimentadas (grava) Un reciente informe de las condiciones del firmemuestra que el 223 de la red de carreteras pavimentadas estaacute en buenas condiciones el362 estaacute en condiciones regulares y el 415 restante en malas condiciones Tambieacuten serealizaron informes de traacutefico el antildeo anterior Despueacutes de un anaacutelisis de los datos disponiblesy de las caracteriacutesticas de la red se ha decidido clasificar las carreteras pavimentadas en tresclases de traacutefico (alto medio bajo ) y tres clases de estado (bueno regular malo ) y lascarreteras no pavimentadas se han clasificado soacutelo en dos clases de traacutefico (medio y bajo ) Lamatriz resultante se resume en la Tabla A1
Tabla ALongitud de la red de carreteras en cada categoriacutea de la matriz
Categoriacuteas de traacutefico
Carreteras pavimentadas Alto(IMD gt 4000)
Medio(4000gtIMDgt1000)
Bajo(IMD lt 1000)
Estado bueno 234 km 306 km 410 km
Estado regular 392 km 483 km 670 km
Mal estado 437 km 615 km 720 km
Carreteras nopavimentadas
Medio(IMD gt 100)
Bajo(IMD lt 100)
Superficie degrava
1760 km 1385 km
A2 EstaacutendaresLa administracioacuten nacional de carreteras ha definido un conjunto de estaacutendares paraconservacioacuten y mejoras de la red de acuerdo con sus propias poliacuteticas y las fijadas por el
gobierno Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras pavimentadas incluyen
Ampliar todas las carreteras pavimentadas con una relacioacuten de intensidad acapacidad superior a 08
Rehabilitacioacuten (refuerzo estructural) de todas las carreteras pavimentadas en malascondiciones
Sellado (tratamiento superficial) de las carreteras pavimentadas si el deterioro de lasuperficie supera el 30
Conservacioacuten rutinaria consistente en reparar los baches inmediatamente sellado degrietas reparacioacuten de arcenes etc cuando se necesite
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
39
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
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Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje sentildealizaciones y todo elequipamiento de la carretera
Los estaacutendares de conservacioacuten y mejora para carreteras no pavimentadas incluyen
Mejorar a superficie pavimentada todas las carreteras de grava que soporten maacutes de
250 vehiacuteculos diarios Recargo cuando el espesor de grava restante baje de 50 mm Regularizacioacuten dos veces al antildeo de carreteras de grava con nivel medio de traacutefico y
una vez al antildeo las que soportan menos de 100 vehiacuteculos al diacutea
Conservacioacuten rutinaria de arcenes zanjas de drenaje y todo el mobiliario viario
A3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es determinar los niveles de financiacioacuten necesarios para losestaacutendares de conservacioacuten y mejora definidos y supervisar el efecto de las restricciones presupuestarias sobre las tendencias en el comportamiento de la red a largo plazoEl procedimiento HDM-4 necesario para analizar la red nacional de carreteras comprende losiguiente
Crear la matriz representativa de la red usando la aplicacioacuten Estrategia
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a la matriz de la red de carreteras juntocon sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Estrategia HDM-4 para determinar las necesidades presupuestarias Realizar anaacutelisis de las limitaciones del presupuesto
Revisar los informes y graacuteficos de los anaacutelisis realizados
A4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se pueden resumir en forma de cuadro seguacuten se ilustra en laFigura A1Los anaacutelisis indican que los estaacutendares de conservacioacuten y mejora idealesespecificados por las poliacuteticas requeririacutean aproximadamente US$ 562 millones al antildeo para lared de carreteras pavimentadas y US$ 212 para las no pavimentadas (sobre la base de los
costes unitarios de las distintas obras) Si soacutelo se dispusiese del 50 de la financiacioacutennecesaria (representada por la operacioacuten de conservacioacuten perioacutedica miacutenima) esto causariacutea un54 de peacuterdidas de beneficios de usuarios (es decir en comparacioacuten con los costes deusuarios para la opcioacuten rutinaria y recurrente)
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DE ESTRATEGIA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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38
Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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39
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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Figura A Resumen de resultados del anaacutelisis de estrategias HDM-4
Comportamiento previsto de carreteras
00 20 40 60 80
100
120
2000 2005 2010 2015 2020
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Rutinaria y recurrente Conservac Period Min Conserva Period ideal
Comportamiento previsto
00
50
100
150
200
250
2000 2005
D e s
i g u a
l d a
d m e
d i a ( I R I )
Ruti na y Recurr ente C
Costes para Usuarios de carreteras asfaltadas (No descontados)
1000
1500
2000
2500
3000
2000 2005 2010 2015 2020
( m i l l o n e s
)
Rutina y recurrente Conserv Period min Conserv Period idea l
Costes para Usuarios de carretersa n
0
50
100
150
200
2000 2005
( m i l l o n e s
)
Rut inar io y recurrente C
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
32
Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
33
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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Apeacutendice B Ejemplo de Aplicacioacuten de Anaacutelisis dePrograma de HDM-4
B1 AntecedentesLa autoridad nacional de carreteras ha disentildeado una larga lista de tramos de carreterascandidatas a conservacioacuten y mejora perioacutedicas durante los proacuteximos tres antildeos en la ProvinciaOccidental La larga lista de tramos candidato viene como continuacioacuten de un estudio de lascondiciones del firme realizado por consultores La autoridad nacional de carreteras tiene una poliacutetica de asignar prioridades a proyectos candidatos y seleccionar los que se incluiraacuten en el programa de conservacioacuten perioacutedica en el periacuteodo presupuestario de tres antildeos Teniendo encuenta que los proyectos candidato son soacutelo de la red principal el objetivo es asignar prioridades en funcioacuten de los beneficios econoacutemicos que se derivariacutean de cada proyecto
B2 EstaacutendaresLos estaacutendares de conservacioacuten y mejora perioacutedicos definidos por la autoridad nacional decarreteras exigen la realizacioacuten de las siguientes obras
Estaacutendares de mejora de carreteras
Pavimentar carreteras de grava con IMD superior a 150 vehiacuteculos al diacutea Ampliar carreteras con una relacioacuten maacutexima volumencapacidad superior a 085
Estaacutendares de conservacioacuten perioacutedica
Reconstruir firmes con fallos cuya Regularidad superficial sea superior a 95 IRI Reforzar firmes en estado criacutetico cuya regularidad superficial sea superior a 50 IRI Sellar firmes con deterioros observados en maacutes del 30 de la superficie (es decir
grietas desmoronamiento de bordes baches rotura de arcenes etc) Esto incluye lasobras de preparacioacuten como sellado de grietas bacheado y reparacioacuten de bordesantes del sellado
Conservacioacuten rutinaria reactiva y ciacuteclica
Bacheado sellado de grietas y reparacioacuten de bordes que sean necesarios Conservacioacuten de drenajes reparacioacuten de arcenes control de vegetacioacuten etc
especificados en costes por kiloacutemetro al antildeo
B3 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de este estudio es seleccionar una lista corta de proyectos para la ProvinciaOccidental que se pueda realizar con la financiacioacuten disponible para conservacioacuten perioacutedica ymejoras durante los proacuteximos tres antildeos
El procedimiento HDM-4 necesario para asignar prioridades a los proyectos candidatoscomprende lo siguiente
Importar datos del Sistema de gestioacuten de firmes o usar el gestor Red de Carreteras HDM-
4 para crear los tramos de carreteras candidatas Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan la red de carreteras
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
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Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Asignar los estaacutendares de conservacioacuten y mejora a los tramos de carreteras candidatas junto con sus costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis de Programa HDM-4 para determinar las obras requeridas
Los resultados del programa de obras sin restricciones proporcionan la financiacioacuten totalnecesaria para la larga lista de tramos de carreteras candidatas
Realizar la optimizacioacuten del presupuesto para asignar prioridades y seleccionar la listacorta de proyectos que se pueden realizar con el presupuesto disponible
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
B4 Resumen de resultadosLos resultados de los anaacutelisis se resumen en las Tablas B1ay B1b
Los anaacutelisis indican que los tramos de carreteras seleccionados para conservacioacuten perioacutedica ymejora requeriraacuten aproximadamente US$ 11345 millones en el periacuteodo presupuestario de tresantildeos (sobre la base de los costes unitarios de las distintas obras)
Si soacutelo estuviese disponible el 70 de la financiacioacuten la Tabla B1b muestra la lista corta detramos candidatos que se incluiriacutean en el programa de tres antildeos
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
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Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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40
geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
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Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
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mondiale
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World Road
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Tabla B1a Programa de obras sin restricciones
HDM-4 Programa de obras sin restricciones
Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MAN 409 km 110 -115 50 512 2002 Refuerzo 25mm 028
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
43
Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
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mondiale
de la Route
World Road
Association
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras sin restricciones Nombre del estudioPrograma de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones)
Id Decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSV 449 km 45 -596 146 671 2000 Sellado uacutenico 046
MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 935 km 16 -30 140 532 2001 Refuerzo 25mm 033
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MTN 748 km 30 -60 300 589 2000 Sellado uacutenico 021
MTN 805 km 145 -1526 76 844 2000 Reconstruccioacuten del firme 005
MTN 830 km 86 -20 114 680 2000 Reconstruccioacuten del firme 010
MTN 831 km 0 -37 37 205 2000 Refuerzo 25mm 017
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimien
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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38
Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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40
geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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41
Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
Tabla B1b Programa de obras con restricciones
HDM-4 Programa de obras con restricciones
Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental FTodos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 112 km 35 -80 210 1711 2000 Refuerzo 25mm 491
MSE 203 km 80 -90 100 1152 2000 Refuerzo 25mm 251
MSC 138 km 5 - 10 y 65 - 70 100 1271 2000 Sellado uacutenico 241
MAN 446 km 537 -570 33 983 2000 Refuerzo 25mm 240
MSE 932 km 362 -522 160 809 2000 Refuerzo 25mm 219MSE 334 km 38 -128 90 932 2000 Refuerzo 25mm 198
MAN 203 km 185 - 190 50 1248 2000 Sellado uacutenico 172
MAN 243 km 0 -21 210 1009 2000 Refuerzo 25mm 155
MTS 549 km 0 -10 10 2438 2000 Refuerzo 25mm 137
MSC 142 km 125 -20 75 942 2000 Sellado uacutenico 098
MSW 131 km 10 -165 65 428 2000 Refuerzo 25mm 092
MSW 905 km 128 -170 420 717 2000 Sellado uacutenico 092
MSW 901 km 180 -330 600 1623 2001 Refuerzo 25mm 316MSV 537 km 43 -45 20 937 2001 Refuerzo 25mm 142
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROGRAMA
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
Este informe fue generado por la Versioacuten 10 de HDM-4 Ni este informe ni la aplicacioacuten pueden ser distribuidos sin consentimient
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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HDM-4 Programa de obras con restricciones Nombre del estudio Programa de inversiones en carreteras a 3 antildeos en la Provincia Occidental F
Todos los costes se expresan en Moneda local (millones) Presupuesto disponible 30
Id decarretera Tramo Longitud
(km) IMD Antildeo Descripcioacuten de las obras VANC Cfina
MSC 131 km 165 -26 95 2253 2002 Refuerzo 25mm 491
MSC 141 km 28 -495 215 2253 2002 Refuerzo 25mm 488
MSW 956 km 10 -75 300 1733 2002 Refuerzo 25mm 331
MSC 155 km 50 -55 50 1353 2002 Refuerzo 25mm 261
MSW 938 km 32 -10 68 913 2002 Refuerzo 25mm 130
MSW 150 km 00 -165 165 800 2002 Refuerzo 25mm 099
MAN 214 km 90 -977 77 759 2002 Refuerzo 25mm 086
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Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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40
geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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43
Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
38
Apeacutendice C Aplicacioacuten Anaacutelisis del ProyectoHDM-4
C1 IntroduccioacutenLa aplicacioacuten anaacutelisis de proyecto en HDM-4 se puede usar para realizar la tasacioacuteneconoacutemica de una amplia gama de tipos de proyectos Entre ellos se incluyen
Conservacioacuten perioacutedica y rehabilitacioacuten
Refuerzos Sellado Reconstruccioacuten del firme
Mejora Asfaltado de carreteras no pavimentadas Pavimentos de hormigoacuten
Firmes de solo mezclas bituminosas (full depth)
Construccioacuten por etapas
Construccioacuten de tramos de carreteras secuencialmente
Construccioacuten de nuevas carreteras
Esquemas de variantes de carreteras Esquemas de desviacioacuten del traacutefico
Ampliacioacuten de carreteras
Doble sentido Adicioacuten de carriles Ampliacioacuten de carriles
Instalaciones para traacutefico no motorizado
Carriles de bicicleta Separacioacuten de carriles
Se debe tener en cuenta que la lista anterior no es exhaustiva
C2 Aplicacioacuten de HDM-4El objetivo de una aplicacioacuten en el aacutembito de proyecto es determinar las mejores alternativasteacutecnicas y econoacutemicas para cada tramo de carretera
El procedimiento HDM-4 necesario para realizar una aplicacioacuten de proyecto comprende losiguiente
Especificar las caracteriacutesticas de los tramos de carretera usando el gestor Redes decarreteras
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
39
Definir las caracteriacutesticas del parque de vehiacuteculos que usan los tramos de carreteras
Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
40
geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
41
Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
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Especificar tasas de crecimiento del traacutefico
Especificar la conservacioacuten y mejoras que se realizaraacuten asiacute como los costes unitarios
Ejecutar la aplicacioacuten Anaacutelisis del proyecto HDM-4 para determinar los beneficioseconoacutemicos
Revisar los informes de los anaacutelisis realizados
C3 SalidaEl HDM-4 produce varios informes resumen detallados Son los siguientes
Deterioro del firme y obras
Resumen de las condiciones anuales del firme Cantidad de obras Detalles de los costes anuales de obras Programa de obras
Efectos para usuarios de la carretera
Resumen de costes de usuarios (operacioacuten de vehiacuteculos tiempo de viajes yaccidentes)
Detalles de intensidad de traacutefico Velocidades de viaje medias
Relaciones entre intensidad de traacutefico y capacidad Efectos medioambientales
Emisiones de vehiacuteculos Consumo de energiacutea
Resultados de anaacutelisis econoacutemicos
Flujos anuales de costes Recursos generados descontados Valores Actuales Netos (VAN) Tasa de rentabilidad econoacutemica interna (TIR) Relacioacuten entre beneficio y coste (BCR) Beneficios del primer antildeo (FYB)
C4 Ejemplo de proyecto 1 ndash Mejora de una carretera de grava
C41 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo presenta el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto de mejora de una carretera degrava existente a un firme estaacutendar La carretera existente tiene 50 km de longitud y pasa atraveacutes de una variada topografiacutea Para propoacutesitos de anaacutelisis tres tramos basados en
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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41
Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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43
Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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on e
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Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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geometriacutea estado del firme y volumen de traacutefico pueden representar la carretera Los datosde traacutefico y condiciones estaacuten disponibles de estudios realizados en 1999 El espesor de lagrava en 1999 era de 150 mm
El propoacutesito del anaacutelisis es evaluar los beneficios econoacutemicos resultantes de la inversioacuten propuesta Esto difiere de un anaacutelisis financiero maacutes relacionada con los meacutetodos definanciacioacuten de un proyecto y su rentabilidad financiera La viabilidad econoacutemica del proyecto se evaluacutea por comparacioacuten con una alternativa de proyecto base (es decir sinalternativa de proyecto) Las alternativas del proyecto son
Sin proyecto
Conservar la carretera de grava existente
Con proyecto
Conservar la carretera de grava existente antes de mejorarla con un firme bituminososeguido de la conservacioacuten de ese firme
C42 Resultados del proyectoEl informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Proyecto) en HDM-4 proporciona unresumen de costes Valor actual neto (VAN) y Tasa de rentabilidad interna (TIR) de laalternativa al proyecto En el informe Resumen del anaacutelisis econoacutemico (por Tramo) losdetalles de coste y VAN se presentan por tramo de carretera Para este proyecto el VANgeneral que aparece en el informe es US$ 1677 (millones) El desglose por tramo indica quelos tres tramos dan un VAN positivo El TIR del proyecto de carretera se calcula en 142
C5 Ejemplo de proyecto 2 ndash Ampliacioacuten de una carreterapavimentada
C51 Descripcioacuten del proyectoEste proyecto presenta el anaacutelisis econoacutemico de ampliar el ancho de una carretera pavimentada La carretera existente tiene 7 m de ancho con una IMD de 15000 vehiacuteculos en1998 El transporte no motorizado contribuyoacute con 400vehiacuteculos adicionales en 1998 lamayoriacutea carros de traccioacuten animal y bicicletas El anaacutelisis asume que la conservacioacuten rutinariadel firme se lleva a cabo mediante intervenciones correctivas para todas las alternativas Seconsideran tres alternativas de ampliacioacuten ampliacioacuten en 1m ampliacioacuten en 3m y adicioacuten dedos carriles La carretera en estudio estaacute representada por un tramo ndash 10 km de longitud ndash ylas diferentes propuestas de ampliacioacuten representan alternativas del proyecto El periacuteodo deanaacutelisis se define con el antildeo 2000 como antildeo de comienzo y con una duracioacuten de 20 antildeos (es
decir 2000 ndash 2019) Las alternativas al proyecto se resumen en la siguiente tabla
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APLICACIOacuteN DEANAacuteLISIS DEPROYECTO
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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42
de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
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Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
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Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
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Alternativa Descripcioacuten
1
Esta es la alternativa miacutenima La conservacioacuten rutinaria del firme se
realiza cada antildeo seguacuten sea necesario de acuerdo con el estado delfirme Ademaacutes se aplica un refuerzo de 50 mm cuando el nivel deRegularidad superficial alcanza 6 de IRI O cuando las grietasestructurales afectan al 15 de la calzada
2Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 1 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1(Rutina + refuerzo de 50 mm) se aplica a partir del 3er antildeo (2002) deacuerdo con el estado del firme
3Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea 3 m durante el periacuteodo (2000-2001) El reacutegimen de conservacioacuten de la Alternativa 1se aplica a partir del 3er antildeo (2002) de acuerdo con el estado del firme
4Con esta alternativa la carretera existente se ampliacutea antildeadiendo doscarriles durante el periacuteodo (2000-2002) El reacutegimen de conservacioacutende la Alternativa 1 (Rutina + refuerzo de 50 mm) se realiza a partir del4ordm antildeo (2003) de acuerdo con el estado del firme
C52 Resultados del anaacutelisisEl impacto de las alternativas de ampliacioacuten se puede evaluar examinando el informeRelacioacuten intensidad de traacutefico-capacidad que tabula esa relacioacuten por periacuteodo de tiempo yantildeo natural (VCR) para cada alternativa del proyecto y tramo de carretera El efecto deampliar la carretera sobre las velocidades de los vehiacuteculos se demuestra en el informeVelocidad de los vehiacuteculos
El Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que las alternativas 3 y 4 producen un VAN positivo mientras que la Alternativa 2 (ampliar soacutelo 1 m) produce un VAN negativo
Alternativa Ampliacioacuten VAN(millones US$)
2 1m -331
3 3m +669
4 2 carriles +1218
C6 Ejemplo de proyecto 3 ndash Construccioacuten de una variante
C61 Descripcioacuten del proyectoEste ejemplo demuestra el anaacutelisis econoacutemico de un proyecto para construir una variantealrededor del centro de una ciudad El objetivo es demostrar la construccioacuten de un nuevotramo de carretera y examinar los efectos que se producen en el desviacuteo de traacutefico
Los tramos de carretera incluidas en el proyecto se muestran esquemaacuteticamente en la FiguraC1 Los tramos A B C y D representan la red de carreteras principales existente en el centro
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
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de una ciudad El proyecto propuesto es la construccioacuten de un desviacuteo representado por eltramo E que tiene 10 km de longitud
A
B C D
ELeyenda Tramos de carretera existentes
Variante propuesta (tramo E)
Figura C1 Construccioacuten de un nuevo desviacuteo
C62 Alternativas del proyectoLas cuatro alternativas del proyecto consideradas se definen a continuacioacuten y se resumen en lasiguiente tabla La Alternativa 1 representa los tramos de carretera existentes sin la varianteLas Alternativas 2 3 y 4 incluyen la variante (representado por el tramo E) con el ancho deviacutea y firme que se describen a continuacioacuten El periacuteodo de anaacutelisis es de 20 antildeos (desde 2000a 2019)
Alternativa Descripcioacuten
1 Esta alternativa representa la situacioacuten decaso base sin la variante
2
Construir Tramo E Una carretera AMGB (mezcla de asfalto sobre base granulada)de dos carriles con un periacuteodo de construccioacuten de dos antildeos (2000-2001) y aperturaen 2002
3Construir Tramo E Una carretera AMGB de dos carriles anchos con un periacuteodo deconstruccioacuten de tres antildeos (2003-2003) y apertura en 2003
4Construir Tramo E Una carretera AMGB de cuatro carriles con un periacuteodo deconstruccioacuten de cuatro antildeos (2004-2004) y apertura en 2004
C63 Desviacuteo del traacuteficoLa construccioacuten del desviacuteo (Tramo E) produciraacute una significativa redistribucioacuten del traacuteficoentre las carreteras existentes y la nueva La tabla siguiente resumen el cambio esperado en eltraacutefico normal una vez finalizada el nuevo tramo
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Visioacuten general de HDM-4Versioacuten 10
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
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v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
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Tramo IMD (1998) antes del desviacuteo Antildeo de apertura de lavariante IMD
A 10000 10000
B 4000 4000C 6000 1000
D 8000 3000
E Na 5000
C64 ResultadosEl Resumen del Anaacutelisis econoacutemico indica que la construccioacuten de la variante (Tramo E) seriacuteaviable en teacuterminos econoacutemicos La alternativa maacutes rentable seriacutea un desviacuteo de 2 carriles
seguacuten se resume en la siguiente tabla
Alternativa Opcioacuten de nuevo tramo VAN(millones US$)
TIR ()
2 2 carriles estaacutendar 66360 6671
3 2 carriles anchos 60355 5225
4 4 carriles estaacutendar 49820 3569
8122019 hdm4 manual de anaacutelisis
httpslidepdfcomreaderfullhdm4-manual-de-analisis 5454
v o l u m e
on e
Highway Development and Management SeriesThe Highway Development and Management system (HDM-4) provides a harmonised systems approach
to road management with adaptable and user-friendly software tools It is a powerful tool for conducting
project appraisals and analyses of road management and investment alternatives
PIARC Registered in France
Registered OfficeThe World Ro a d Ass oc iation (P IARC)La Grande ArcheP a roi Nord Niveau 892055 La Defeacutense CedexFrance
Volume one Overview of HDM-4A short executive summary describing the HDM-4 system It is intended to be used by all readers new to HDM-4particularly high-level management within a road organisationISB N 2-84060-059-5
Volume two Applications GuideA task oriented guide describing typical examples of different types of analyses It is to be used by the frequent userwho w ishes to know ho w to perform a tas k or create a studyISB N 2-84060-060-9
Volume three Software User GuideDescribes the HDM-4 software It is a general purpose doc ument which provides an understanding of the so ftware
user interfaceISB N 2-84060-061-7
Volume four Analytical Framework and Model DescriptionsDescribes the analytical framework and the technical relationships of objects within the HDM-4 model It containsvery comprehensive reference material describing in detail the characteristics of the modelling and strategyincorporated in HDM-4 It is to be used by specialists or experts whose task is to carry out a detailed study for aroad management organisationISB N 2-84060-062-5
Volume five A Guide to C alibration and AdaptationSuggests methods for calibrating and adapting HDM models (as used in HDM-III and HDM-4) to allow for localco nditions e xisting in different co untries It discus ses how to c a libra te HDM-4 through its va rious c alibration fac torsIt is intended to be us ed b y experienced practitioners who wish to understand the deta iled framewo rk and modelsbuilt into the HDM-4 systemISBN 2-84060-063-3
Volume six Modelling Road Dete rioration and Works E ffec tsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road deterioration and works effects have been developedISB N-2-84060-102-8
Volume seven Modelling Road User and Environmental EffectsThis volume des cribes the technica l ba ckground of theo ry obs ervation knowledge and internationa l prac tice inwhich the HDM-4 models for road user and environmental effects have been developedISB N-2-84060-103-6
These HDM-4 produc ts ha ve been produc ed b y the International Study o f Highw ayDevelopm ent a nd Ma na ge ment Too ls (ISOHDM) spo nso red by The World Ba nk theAsian Development Bank the Department for International Development (UK) theSw edish National Roa d Administration a nd o ther spo nsors HDM-4 is jointly publishedby The World Roa d Asso cia tion (P IARC ) P a ris a nd The World Ba nk Wa shingto n DC
PIARC endeavours to ensure that the information in this document is correct and fairlystated but does not accept liability for any error or omission
Association
mondiale
de la Route
World Road
Association
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