Análisis de Modelos y Métodos de Renovación de Flotas de...
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Universidad de Sevilla
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Proyecto fin de carrera
Análisis de Modelos y Métodos de
Renovación de Flotas de Vehículos por
Carretera. Enfoque hacia la Renovación
Eco-E�ciente
Víctor Manuel Mora Garvin
2011-2012
Universidad de Sevilla
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Proyecto fin de carrera
Análisis de Modelos y Métodos de
Renovación de Flotas de Vehículos por
Carretera. Enfoque hacia la Renovación
Eco-E�ciente
Ingeniería Industrial
Dpto. Organización Industrial y Gestión de Empresas
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla
AUTOR: Víctor Manuel Mora GarvinTUTOR: Dr. Ignacio Eguía Salinas
Índice general
Lista de �guras ix
Lista de tablas x
1. Introducción 1
1.1. Motivación y objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2. Estructura del documento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2. Gestión E�ciente de Flotas de Vehículos por Carretera 7
2.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2. La Flota de Vehículos de Transporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3. Sistemas de Gestión de Flotas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.1. Sistemas de Localización y Posicionamiento . . . . . . . . . . . . 15
2.3.2. Fleet Management Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4. Mantenimiento de los Vehículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.5. Consumo Energético e Impacto Ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.5.1. Transporte y Demanda Energética . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.5.2. Contaminación Atmosférica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.5.3. Consumo de Combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.5.4. Conducción E�ciente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.5.5. Coste del Combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.5.6. Plan de Gestión del Combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.6. Costes de la Flota de Vehículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.6.1. Costes Directos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.6.2. Costes Indirectos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.6.3. Indicadores de Costes y E�ciencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3. Renovación de la Flota de Vehículos 43
3.1. Planteamiento General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
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Análisis de Modelos y Métodos de Renovación de Flotas de Vehículos por Carretera.Enfoque hacia la Renovación Eco-E�ciente
3.2. Depreciación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.2.1. Políticas de Amortización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.2.2. Valor de Mercado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.3. Financiación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.3.1. Fondos Propios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.3.2. Fondos Ajenos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.3.3. Leasing y Renting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.4. Alternativas Tecnológicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.4.1. Modi�caciones en los Motores de Combustión Convencionales . . 63
3.4.2. Combustibles Alternativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.4.3. Nuevas Tecnologías de Propulsión . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4. Metodología y Modelos en la Renovación de Flotas 77
4.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.1.1. Modelo Básico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.1.2. Modelo con Descenso de la Tasa de Utilización con la Edad . . . . 81
4.1.3. Elaboración del Modelo de Regresión de Costes . . . . . . . . . . 84
4.1.4. Costes Totales Descontados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.1.5. Vida Útil Máxima y Horizonte Temporal . . . . . . . . . . . . . . 89
4.2. Valores Límites o Estándares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.3. Métodos según LCCA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.3.1. Eilon (1966) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.3.2. Coste Anual Equivalente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
4.3.3. Comparación con Coste Anual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.3.4. Reposición de Activos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.3.5. Redmer (2009): LCCA con U decreciente . . . . . . . . . . . . . . 94
4.4. Modelos Exhaustivos de Minimización de Costes . . . . . . . . . . . . . . 97
4.4.1. Simms (1984) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.4.2. Parthanadee & Buddhakulsomsiri (2011) . . . . . . . . . . . . . . 102
4.5. Métodos de Reposición por Ordenación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.6. Green Fleet Replacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.6.1. Stasko (2010) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.7. Métodos Especí�cos para el Transporte de Mercancías . . . . . . . . . . . 112
4.7.1. Margen de Utilidad como Criterio de Ordenación . . . . . . . . . 112
4.7.2. TCO con Pérdidas por Inmovilización Técnica . . . . . . . . . . . 112
iv
ÍNDICE GENERAL
5. Recomendaciones para la Aplicación de un Método de Renovación 115
5.1. Características de la Flota de Vehículos y la Empresa . . . . . . . . . . . 118
5.2. Selección de los Métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
5.2.1. Prácticas de Renovación Comunes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
5.2.2. Elección según Tipo de Flota . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
5.2.3. Otras Políticas cercanas al Óptimo . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
5.3. Hacia el Green Fleet Replacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
6. Conclusiones y Líneas Futuras de Trabajo 127
6.1. Conclusiones Finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
6.2. Líneas Futuras de Trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Glosario de acrónimos 133
Bibliografía 134
v
Índice de �guras
2.1. Distribución del Parque Automovilístico Nacional . . . . . . . . . . . . . 12
2.2. Consumo Energía Final por Sectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.3. Consumo Energía Final en España por fuente . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.4. Evolución Consumo Energía Final en España por Sectores . . . . . . . . 21
2.5. Consumo Energía Final en España por Modo de Transporte . . . . . . . 22
2.6. Evolución de emisiones netas de CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.7. Emisiones globales de CO2 por sectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.8. Emisiones de CO2 en vehículos de nueva matriculación . . . . . . . . . . 25
2.9. Emisiones especí�cas de CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.10. Evolución Indices Contaminantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.11. Distribución de turismos y vehículos ligeros según estándares de emisiones 28
2.12. Distribución de vehículos pesados según estándares de emisiones . . . . . 28
2.13. Evolución Precios Gasóleo de Automoción . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.14. Estructura de Costes Directos para un Vehículo dedicado al Transporte deMercancías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.15. Distribución de Costes Directos para un Vehículo Rígido de 3 Ejes . . . . 38
3.1. Amortización Lineal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.2. Amortización Decelerada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.3. Amortización Números Dígitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.4. Amortización de Renovaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.5. Comparación de distintas Políticas de Amortización . . . . . . . . . . . . 54
3.6. Evolución del Valor de Reventa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.7. Evolución Pago Préstamo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.8. Distribución Costes Directos con Renting . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.9. Consumo Carburantes en España del Transporte por Carretera . . . . . . 71
3.10. Evolución Consumo de Biocarburantes en España en el Transporte porCarretera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
vii
Análisis de Modelos y Métodos de Renovación de Flotas de Vehículos por Carretera.Enfoque hacia la Renovación Eco-E�ciente
3.11. Evolución Consumo Energía Final del Transporte por Carretera por Pro-ductos Petrolíferos y Biocarburantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.1. Evolución Temporal Teórica de Costes de un Vehículo a lo largo de su VidaÚtil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.2. Evolución Costes Totales medios para una �ota de 300 camiones. Aproxi-mación de datos experimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4.3. Tasa de utilización por edad media según Preferencias de Usuario . . . . 83
4.4. Matriz de clasi�cación de datos históricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.5. Distribución del Parque Nacional de Autobuses y Camiones por Edad . . 89
4.6. Equilibrio en el Flujo de Vehículos en el Fleet Parallel Fleet Problem . . 99
5.1. Distribución por Edad de una Flota de 135 Vehículos Turismos . . . . . . 118
5.2. Diagrama de Flujo para Implantar una Metodología de Renovación en unaFlota de Vehículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
viii
Índice de cuadros
2.1. Desglose Parque Nacional Camiones y Furgonetas . . . . . . . . . . . . . 13
2.2. Masas y dimensiones máximas autorizadas para la circulación de vehículos 14
2.3. Distribución de emisiones de gases de efecto invernadero por categoría devehículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4. Valores límites de emisiones para turismos . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5. Valores límites de emisiones para vehículos pesados . . . . . . . . . . . . 27
2.6. Estándares de Consumo de Combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.7. Tabla de seguimiento y cálculo del consumo de carburante mensual paraun vehículo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.8. Distribución de Costes Directos para un Vehículo Rígido de 3 Ejes . . . . 39
3.1. Tablas de Amortización. Transporte por Carretera . . . . . . . . . . . . . 50
3.2. Coe�cientes de Ponderación. Amortización Decelerada . . . . . . . . . . . 51
3.3. Tecnologías de almacenamiento de hidrógeno en vehículos . . . . . . . . . 70
4.1. Estándares Mínimos de Sustitución para Vehículos de Motor . . . . . . . 91
4.2. Ordenación de vehículos según CI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
5.1. Ordenación de vehículos según tasa de emisiones de CO2 . . . . . . . . . 125
ix
