Manual Explotación de la Red Vial
& Sistemas Inteligentes de Transporte
Guía para profesionales!
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El transporte terrestre es el principal consumidor de energía y tiene profundos impactos medioambientales. Los efectos del transporte son complejos y amplios. El aire, el agua, el uso del suelo, los animales y los hábitats son sólo algunos pocos de los dominios afectados en los distintos niveles: local, regional y global.
El transporte es el tercer gran contribuyente a las emisiones de gases de efecto invernadero global (14.3%) - siendo sólo el transporte terrestre responsable de casi 3/4 de aquéllas (10.5%) de acuerdo al Instituto Mundial de Recursos World Resources Institute. En Europa, mientras las emisiones de otros sectores han declinado, las emisiones por el transporte se han incrementado en un 36% entre 1990 y 2007 - a pesar de la mejora en la eficiencia vehicular – como resultado del aumento total en el uso del transporte de personas y mercancías.
Aunque el transporte provee mucho efectos beneficiosos y positivos tanto para los individuos como para la sociedad toda y su economía, es también uno de los más grandes obstáculos para un desarrollo sustentable. El crecimiento desenfrenado en el tránsito continuará exacerbando los problemas creados por la congestión vehicular y la polución ambiental.
La gente se preocupa cada vez más acerca de lo mencionado y hay consenso para un nuevo transporte emergente que reconoce que la construcción de más rutas para considerar el aumento de la demanda par el transporte terrestre no es una opción sustentable. En cambio, el foco hay que ponerlo en la ejecución de un mayor eficaz uso de la actual infraestructura a través de una mejor gestión operacional y formas públicamente aceptables de reducción de la demanda y de aumento de la capacidad. Ésto requiere un enfoque exhaustivo de planificación del transporte y del uso del suelo - totalmente integrados con políticas, medidas y tecnologías que porten a un mayor transporte sostenible. ITS tiene un rol esencial que jugar en este nuevo enfoque integrado.
En todo el mundo, un desafío esencial para los países respecto a la dependencia de recursos es asegurar una forma confiable y un acceso no distorsionado a las materias primas necesarias para la fabricación y para la economía en general. Ésto incluye elementos extraños de la Tierra que son ampliamente utilizados en el transporte terrestre y en aplicaciones ITS tales como con convertidores catalíticos, pantallas planas, petróleo refinado, imanes permanentes y baterías intercambiables para vehículos eléctricos e híbridos. La principal amenaza es la vulnerabilidad de las fuentes - en forma creciente desde su rareza, el costo de extración, suministro y transformación y factores políticos comprometidos con la seguridad de la provisión todos los cuales pueden intervenir para incrementar los costos.
En Junio del año 2010 la Comisión Europea publicó un informe que analizó 41 materiales crudos e identificó 14 como críticos para la economía de la Unión Europea (EU). Las cifras siguientes muestran la concentración de su producción mundial. Ellos son sólo relevantes para otros países en desarrollo e industrializados en términos de oferta y demanda. Varios son componentes claves para tecnologías emergentes y aplicaciones ITS. Particular consideración la constituyen los materiales crudos, mencionados luego, usados en la producción de las siguientes tecnologías y aplicaciones de transporte:
La escasez de materiales puros específicos para componentes y aplicaciones ITS no ha sido la principal causa de preocupación en el pasado. Ahora bien, actualmente, es cada vez más importante, para cualquier tecnología, como factor en las futuras dependencias del suministro de estas materias primas en el desarrollo o implementación de aplicaciones - si es sensible al precio, a su rareza o a una intestabilidad política que afecten al suministro. Se recomienda el informe 2010 de la UE sobre la definición de materias primas críticas actualizado cada 5 años. Habrá otros informes sobre estos temas para otras regiones del mundo que podrían proveer una fuente de información útil cuando se evalúa la dependencia de ITS de las materias primas.
En el pasado, el progreso tecnológico en exploración, extracción y procesamiento de materiales puros ha ayudado a satisfacer a la demanda con la oferta y a reducir los costos de estracción y transformación. El valor de estos recursos escasos puso presión en países para que adopten estrategias industriales y midan las distorsiones del comrecio internacional y las inversiones en el mercado de los materiales puros. Ésto puede involucrar la imposición de impuestos de exportación, cupos, subsidios, precios fijos o reglas de restrictivas de inversión. Donde las medidas estén en desacuerdo con los acuerdos comerciales internacionales - tales como aquellos de la Organización Mundial de Comercio (WTO) – procedimientos formales de disputa y arbitraje deben ofrecer un remedio a los gobiernos firmantes.
El informe del 2010 de la Unión Europea ‘Report of the Ad-hoc Working Group on defining critical raw materials’ tuvo como objetivo desarrollar una metodología para evaluar la criticidad y aplicación a una selección de materiales puros para determinar cuales eran los más críticos en la economía europea.
La cumbre de la Tierra de Naciones Unidas en el año 2014 informó que se espera que aumenten el uso de la energía y las emisiones de gases de efecto invernadero bajo un escenario " como siempre" de cerca al 50% en 2030 comparado con el 2009. En el 2009, el transporte era ya responsable por el consumo de la quinta parte del uso de la energía - y contribuyó con cerca de 1/4 de las emisiones globales de gas de efecto invernadero relacionadas con la energía. El transporte terrestre y el motor de combustión interna basado en combustibles fósiles, representan la mayor parte de las emisiones del transporte.
La cantidad global de vehículos aumentará, por lo tanto, así lo harán las emisiones globales - a no ser que nuevas tecnologías y medidas sean desarrolladas e implementadas para detener y revertir la tendencia. Se incluyen vehículos terrestres alimentados por combustibles alternativos y renovables y soportados por una eficaz infraestructura de reabastecimiento, una tecnología de mejora de la eficiencia energética de los vehículos, su interacción con la infraestructura vial y la relación con los conductores. También se incluyen medidas que reducen la demanda de viajes, la planificación urbana, la expansión en gran escala de lo sistemas de transporte público y la promoción de transporte no-motorizado. Además de los desafíos medioambientales, el problema de las necesidades del transporte del combustible fósil deben ser consideradas dado que estos combustibles son un recurso finito.
En el año 2007 el Consejo Mundial de la Energía (WEC) publcó el informe ‘Tecnologías de Transporte y Escenarios Políticos hasta el 2050’. Se analizaron las necesidades de cambio energético y soluciones para el transporte para los siguientes 40 años. Se evaluaron el combustible potencial actual y las tecnologías vehiculares - cualitativa y cuantitativamente. El objetivo fue desarrollar un esquema de tecnologías y medidas necesarias para satisfacer el objetivo del WEC sobre energía sustentable. Se bosquejaron las politicas necesarias para alcanzar el objetivo. La sustentabilidad fue medida en términos de:
La medida cualitativa fue cuánto cada tecnología contribuyó a reducir el consumo.
Una de las tendencias claves identificadas fue el cambio desde los vehículos de pasajeros alimentados, durante mucho tiempo, por energía petroquímica en 2020 hacia 2050 con una alta proporción de vehículos híbridos alimentados por renovables (biocombustible e hidrógeno) y vehículos eléctricos puros. Este cambio gradual en la fuente primaria de combustible para viajes personales es probable que requiera una mayor integración entre los sectores de transporte y de energía. Las tecnologías ITS pueden ayudar a integrar los sistemas de gestión de la energía como parte de una más amplia solución ecológica de movilidad.
El Consejo Mundial de la Energía produce anualmente su informe Energy Issues Monitor. En su edición de 2014 evaluó los problemas energétcios claves en términos de su nivel de impacto e incertidumbre en el futuro. Fue un valioso seguimiento de esas evaluaciones para identificar los problemas energéticos que pueden impactar sobre los patrones/tendencias de la movilidad y la tecnología de la movilidad en el futuro.
Información adicional sobre energía y combustibles está disponible en World Energy Council’s study.
Existe un concenso científico creciente que el calentamiento global está en marcha vinculado en parte a la actividad humana. Si las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero se estabilizan, los esfuerzos para reducirlos necesitarán ser sostenibles durante muchas décadas a escala global. Para satisfacer el desafío de reducir las emisiones de dióxido de carbono, se están introduciendo nuevas formas de propulsión de vehículos (dispositivos eléctricos, híbridos y celdas de combustible) mientras los tradicionales motores petroquímicos se vuelven más eficientes.
Dado que el cambio climático no puede ser prevenido completamente, será necesario también adapatarse a él. Para transporte, ésto significa encontrar nuevas maneras de planificar pra detectar y responder a eventos climáticos extremos – transporte inteligente, energía e infraestructura de comunicaciones, materiales y componentes de vehículos, deteción inteligente y tecnologías de mantenimiento, nuevos modelos organizacionales. Las tecnologías ITS tienen un rol que jugar.
El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático de las Naciones Unidas (IPCC) es el cuerpo internacional líder para la evaluación del cambio climático. Se estableció a través del United Nations Environment Programme (UNEP) y la World Meteorological Organization (WMO) en 1988 proveer una visión científica clara sobre el actual estado del conocimiento en cambio climático y sus potenciales impactos medioambientales y socioeconómicos. Su reporte 2014 resaltó las amenazas planteadas por los eventos relativas al clima a la infraestructura crítica (energía, comunicaciones y transporte).
Estrategia Danesa para la Adaptación al Cambio Climático
Parte de la estrategia futura del transporte podría ser evaluar el impacto de los patrones climáticos cambiantes sobre la infraestructura del transporte y poner en marcha planes para mejorar la resiliencia de las redes de transporte ante cambios de los patrones climáticos y eventos climáticos severos. Un ejemplo de ésto es el informe Danish Road Directorate’s strategy for adapting to climate change, el cual fue desarrollado en el año 2013.
El IPCC también desarrolló escenarios para predecir a los impactos sobre los patrones globales de temperatura y clima debido a aumentos y reducciones en los gases invernadero. Particular atención se enfoca en el dióxido de carbono, como uno de los principales gases producidos como resultado del uso de petroquímica y otros combustibles basados en carbono en las redes de transporte.
Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC)
Cumbre Climática 2014
La Cumbre Climática 2014 anunció que un cambio hacia un transporte más sustentable es esencial para alcanzar el objetivo internacional acordado de una aumento máximo de 2 grados Celsius en la temperatura global promedio. La alternativa era duplicar las emisiones de gases de efecto invernadero debido al transporte en la mitad de primer siglo XXI (2050). La Agencioa Internacional de Energía estimó que un cambio a un transporte sustentable de bajo carbono en el mismo esquema de tiempos, podría ahorrarle a gobiernos, compañías e individuos hasta 70 trillones de dólares US. IPCC anunció varias iniciativas para poner al sector transporte en línea hacia un futuro de bajo carbono. Ésto incluye a la Movilidad Urbana Eléctrica - para incrementar el número de vehículos eléctricos en ciudades en un 30% de la totalidad de vehículos vendidos anualmente hasta el 2030, mientras, simultáneamente se desarrolla la infraestructura habilitada para su uso eficaz.
Información adicional sobre cambio climático está disponible en IPCC’s website.
El transporte terrestre es una de las principales fuentes de polución que contribuye a una peor calidad del aire y perturbaciones por ruido particularmente en áreas urbana, a lo largo de caminos congestionados y en las cercanías de los principales intercambiadores de transporte, tales como aeropuertos y estaciones de autobuses. Los contaminantes del aire provenientes del transporte incluyen a los óxidos de nitrógeno, particulas, monóxido de carbono e hidrocarburos. Todos tienen un impacto dañino sobre la salud de la gente, animales y hábitats locales. El ruido debido al ttránsito terrestre puede producir hipertensión, pérdida de sueño, cambios en el ritmo cardíaco y estrés.
Hace más de 30 o más años hubo un significante progreso en la reducción de ruido y polución del aire debido a los vehículos. Ésto resultó originalmente debido a las mejoras en la tecnología de los sistemas de combustibles para vehículo, el uso de convertidores catalíticos para tratar los productos de la combustión, el desarrollo de combustibles más limpios, la introducción de alternativas de fuentes de combustible renovables y vehículos eléctricos y aplicaciones vehículo-conductor ecológicas.
A pesar de los beneficios, existe el riesgo de que el aumento del número de vehículos circulantes erosionen esos beneficios. Similarmente, nuevos desarrollos pueden traer, a menudo, consecuencias negativas no buscadas. El silencio de los vehículos eléctricos, a veces, podría aumentar el riesgo de incidentes y accidentes con peatones, ciclistas y demás usuarios vulnerables del camino dirigiendo hacia una demanda de diseños pensando en el ruido.
Organización Mundial de la Salud – Calidad del Aire y Salud
En el año 2014 la Organización Mundial de la Salud (WHO) produjo un reporte de análisis de muertes prematuras "report analysing premature deaths" a lo largo del mundo en 2012 que fueron atribuibles a la polución del aire en el ambiente (outdoor) y en los hogares (indoor). Se encontró que algunos de las 7 millones de muertes podríasn ser atribuibles a su efecto conjunto (3.7 millones fueron debido a problemas de la calidad del aire ambiental) - convirtiendo a la polución del aire en uno de los más grandes riesgos a la salud debido al medioambiente en el mundo.
La capacidad de adaptarse a las amenazas del medioambiente, sin causar grandes impactos, está, a menudo, basada en el nivel de resiliencia de las redes bajo amenaza. Cuando se planifican implementaciones ITS es buena práctica emprender un análisis de escenarios para tratar de entender cómo las instalaciones afectarán en diferentes y, algunas veces, circunstancias extremas. Ésto puede indicar la necesidad de considerar la implementación de sistemas de respaldo par alimentación eléctrica y comunicaciones para los elementos de la infraestructura ITS. Un ejemplo podría ser los sistemas para desviar a los viajeros hacia lugares lejanos a tramos inundados de la red vial.
En el futuro, habrá restricciones sobre dónde y cuándo ciertos tipos de vehículos pueden ser utilizados. Zonas de baja emisión han sido introducidas en algunas ciudades para diferentes tipos de vehículos – e ITS juega un papel en el monitoreo y en la fiscalización de ellos. De igual manera, el uso de ITS para manejar velocidades vehiculares y reducirlas puede resultar en una reducción de la cantidad de combustible consumido y sus consecuentes niveles de emisiones de dióxido de carbono. (Ver Gestión de la Velocidad). La introducción de vehículos eléctricos ha liderado nuevas formas de infraestructura de reabastecimiento así como también el desarrollo de sistemas de gestión de movilidad ecológica para vehículos - debido a un rango más corto de vehículos eléctricos puros y la necesidad de gestionar este rango eficazmente.
Desde la perspectiva de la teconología ITS, se pueden usar para monitorear la polución del aire y gestionar las emisiones debido al transporte, las siguientes maneras:
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