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Evaluaci�n del ciclo de operaci�n en el transporte p�blico de la Ciudad de Quito

 

Evaluation of the operation cycle in public transportation in the City of Quito

 

Avalia��o do ciclo de opera��o do transporte p�blico na cidade de Quito

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: gureyesca@uide.edu.ec

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 11 de enero de 2024 *Aceptado: 10 de febrero de 2024 * Publicado: �27 de marzo de 2024

 

        I.            Ingeniero Mec�nico Automotriz, Mag�ster en Sistemas Automotrices, Doctorado en Educaci�n Superior, Docente de la Facultad de Ciencias T�cnicas, Universidad Internacional del Ecuador UIDE, Quito, Ecuador.

      II.            Ingeniero Mec�nico Automotriz, Facultad de Ciencias T�cnicas, Universidad Internacional del Ecuador UIDE Quito, Ecuador.

   III.            Universidad Internacional del Ecuador UIDE Quito, Ecuador.

 

Resumen

La presente investigaci�n tiene como objetivo analizar los ciclos modales y transitorios FTP 75 y NEDC (New European Driving Cycle) con el prop�sito de evaluar los par�metros que definen los ciclos de conducci�n generados en cada ruta. Se busca establecer un ciclo de conducci�n adaptado a las condiciones espec�ficas de las rutas seleccionadas, con el fin de determinar el consumo de combustible por kil�metro recorrido. A trav�s de pruebas de campo y laboratorio, se examinaron las variables que influyen en el consumo de combustible, utilizando como eje transversal los ciclos de conducci�n adaptados a estas condiciones. La representaci�n gr�fica del ciclo de conducci�n, que se configura en un gr�fico de velocidad y tiempo, posibilita el estudio de las condiciones de circulaci�n de un veh�culo y su comportamiento en un lapso determinado. El enfoque metodol�gico de esta investigaci�n es de car�cter deductivo, implicando la formulaci�n de conclusiones basadas en el desarrollo del estudio. Se parte de una comprensi�n general de los antecedentes de la conducci�n, su evoluci�n en el transporte urbano y los tipos de conducci�n presentes en el entorno, como la agresiva, eficiente y urbana. Se consideraron las normativas aplicables a nivel local, regional e internacional durante la conducci�n. Blas rutas seleccionadas para el estudio inician en la Avenida El Inca y finalizan en Mitad del Mundo, abarcando tres zonas en el Distrito Metropolitano de Quito: urbana, carreteras secundarias y autopista. Se tomaron variables dependientes como el flujo vehicular y variables independientes como el tiempo, la altitud, la latitud y la aceleraci�n. Las pruebas se llevaron a cabo en arranque en fr�o, cubriendo un total de 22,45 km representados en el eje horizontal de las gr�ficas. Las velocidades promedio y m�ximas reales, as� como las altitudes variadas entre 2884,81 msnm y 2394,71 msnm, se tuvieron en cuenta para obtener un ciclo real de las rutas seleccionadas.

Palabras clave: Ciclos de conducci�n real; FTP-75; NEDC; Velocidad; Consumo de combustible.

 

Abstract

The objective of this research is to analyze the modal and transient cycles FTP 75 and NEDC (New European Driving Cycle) with the purpose of evaluating the parameters that define the driving cycles generated on each route. The aim is to establish a driving cycle adapted to the specific conditions of the selected routes, in order to determine fuel consumption per kilometer traveled. Through field and laboratory tests, the variables that influence fuel consumption were examined, using the driving cycles adapted to these conditions as a transversal axis. The graphic representation of the driving cycle, which is configured in a speed and time graph, makes it possible to study the driving conditions of a vehicle and its behavior in a given period. The methodological approach of this research is deductive in nature, involving the formulation of conclusions based on the development of the study. It starts from a general understanding of the background of driving, its evolution in urban transport and the types of driving present in the environment, such as aggressive, efficient and urban. The regulations applicable at local, regional and international levels during driving were considered. The routes selected for the study begin on Avenida El Inca and end in Mitad del Mundo, covering three areas in the Metropolitan District of Quito: urban, secondary roads and highway. Dependent variables such as vehicle flow and independent variables such as time, altitude, latitude and acceleration were taken. The tests were carried out in cold start, covering a total of 22.45 km represented on the horizontal axis of the graphs. The actual average and maximum speeds, as well as the varied altitudes between 2884.81 meters above sea level and 2394.71 meters above sea level, were taken into account to obtain a real cycle of the selected routes.

Keywords: Real driving cycles; FTP-75; NEDC; Speed; Fuel consumption.

 

Resumo

O objetivo desta pesquisa � analisar os ciclos modais e transit�rios FTP 75 e NEDC (Novo Ciclo de Condu��o Europeu) com o objetivo de avaliar os par�metros que definem os ciclos de condu��o gerados em cada rota. O objetivo � estabelecer um ciclo de condu��o adaptado �s condi��es espec�ficas dos percursos selecionados, de forma a determinar o consumo de combust�vel por quil�metro percorrido. Atrav�s de testes de campo e de laborat�rio, foram examinadas as vari�veis ​​que influenciam o consumo de combust�vel, utilizando como eixo transversal os ciclos de condu��o adaptados a estas condi��es. A representa��o gr�fica do ciclo de condu��o, que se configura num gr�fico de velocidade e tempo, permite estudar as condi��es de condu��o de um ve�culo e o seu comportamento num determinado per�odo. A abordagem metodol�gica desta pesquisa � de natureza dedutiva, envolvendo a formula��o de conclus�es com base no desenvolvimento do estudo. Parte-se de uma compreens�o geral dos antecedentes da condu��o, da sua evolu��o no transporte urbano e dos tipos de condu��o presentes no ambiente, como agressiva, eficiente e urbana. Foram considerados os regulamentos aplic�veis ​​a n�vel local, regional e internacional durante a condu��o. As rotas selecionadas para o estudo come�am na Avenida El Inca e terminam na Mitad del Mundo, abrangendo tr�s �reas do Distrito Metropolitano de Quito: urbanas, estradas secund�rias e rodovias. Foram tomadas vari�veis ​​dependentes como fluxo de ve�culos e vari�veis ​​independentes como tempo, altitude, latitude e acelera��o. Os testes foram realizados em partida a frio, percorrendo um total de 22,45 km representados no eixo horizontal dos gr�ficos. As velocidades m�dias e m�ximas reais, bem como as altitudes variadas entre 2.884,81 metros acima do n�vel do mar e 2.394,71 metros acima do n�vel do mar, foram levadas em considera��o para obter um ciclo real dos percursos selecionados.

Palavras-chave: Ciclos reais de condu��o; FTP-75; NEDC; Velocidade; Consumo de combustivel.

 

Introducci�n

En el distrito metropolitano de Quito (D.M.Q) al ser atravesado longitudinalmente por monta�as, su topograf�a y altimetr�a influyen en el uso de veh�culos de transportes p�blicos, se los utiliza aplicando par�metros para implementar las debidas restricciones con posibilidades de expansi�n �nicamente lineales, la movilidad de la econom�a urbana es afectada tanto como en conductores, o sea como usuarios de transporte colectivo ya que este no logra ser efectivo ni eficiente dando como resultados negativos a la sociedad, afectando a la seguridad vial y la calidad de vida de la poblaci�n, al no poseer un plan de desarrollo vial adecuado sumando el crecimiento del parque automotor en un 11% anual que ha generado una reducci�n relativa en los precios de compra y venta de veh�culos usados permitiendo una mayor disponibilidad para la movilidad individual, lo que resulta en el incremento de la congesti�n en especial en horas pico ya que estas incrementan el tiempo de viaje y afecta el estado an�mico y fomenta un comportamiento agresivo en los conductores (Bull, 2003).

En el a�o 2021 el Ecuador anuncio que el di�sel todav�a es altamente subsidiado por el Estado, pese al incremento del precio que rige desde el pasado 23 de octubre, aunque la medida supuso un incremento de 0,21 ctvs. en menos de un mes para el consumidor, lo cierto es que aun con ese aumento el valor est� muy por debajo del costo internacional que es de 2,30 USD, seg�n datos de Petroecuador, el derivado mantiene un subsidio del estado por 0,40 ctvs. por gal�n. (Vascones, 2021).

Desde marzo del 2022 la secretaria de movilidad autorizo que cuatro operadoras de transporte p�blico en Quito cobraran un pasaje de 0,35 ctvs. al obtener un visto bueno al ser examinadas por inspectores de la Direcci�n y Gesti�n en temas de cumplimiento en la ordenanza 017-2020. (EL UNIVERS0, 2022). El plan maestro de movilidad del DMQ del 2009 al 2025 tiene como pol�tica privilegiar al transporte colectivo como el modo preferente de movilizaci�n, adem�s se propende a racionalizar el uso del veh�culo individual para de esta manera tratar de reducir la tendencia a la saturaci�n de la red vial principal. (EMMOP-Q, 2009 - 2025, p�g. 11). Seg�n encuestas de movilidad realizadas por la Comunidad de Madrid para el Municipio de Quito se demuestra que el 73% de la poblaci�n utiliza el transporte p�blico como movilizaci�n diaria.� (Explored, 2012). El Ministerio de Transporte y Obras P�blicas Marcelo Cabrera (MTOP) y la Agencia Nacional de Transito (ANT) emite la metodolog�a para la definici�n de la tarifa de transporte terrestre p�blico, dicha metodolog�a toma en cuenta par�metros basados en costos, oferta, demanda, sistema de recaudo, sin considerar el ciclo de conducci�n que se lleva a cabo, este es un factor que influye directamente en el consumo de combustible siendo mayor o menor, por ello, el ciclo de conducci�n influye directamente en los costos operativos del transporte p�blico. Dentro del DMQ existen factores que inciden en los ciclos de conducci�n como son: geograf�a, influencia de tr�fico, el estado de la ruta, velocidades. Raz�n por la cual los factores mencionados se deben considerar para determinar el valor ideal que establezca la tarifa de transporte urbano por su gran participaci�n en el consumo del combustible (Ministerio de Obras P�blicas y Transporte, 2022).

El objetivo del presente estudio es analizar los ciclos modales y transitorios FTP 75 y NEDC (New European Driving Cycle) para evaluar los par�metros que determinan los ciclos de conducci�n que se generan por cada ruta y establecer un ciclo de conducci�n que se adapte a las condiciones de las rutas seleccionadas, determinando el consumo de combustible por kil�metro recorrido. Mediante pruebas de campo y laboratorio se analiz� las variables que influyen en el consumo de combustible tomando como eje transversal los ciclos de conducci�n que se adaptan a estas condiciones.� El ciclo de conducci�n se representa en una gr�fica de velocidad y tiempo que permite estudiar las condiciones de circulaci�n de un veh�culo y su comportamiento en un determinado tiempo. Los ciclos de conducci�n son las mediciones que determinan la manera de conducci�n dentro y fuera de la ciudad, tomando en cuenta con el a�o, modelo y tipo de veh�culo se pondr� a prueba en los distintos par�metros sean geogr�ficos, clim�ticos y caracter�sticas del conductor al momento de transportarse (Gonz�lez, Orpeza,2005, p.).

El factor de velocidad es el par�metro m�s importante ya que dependiendo de este se podr�a generar un mayor - menor consumo de combustible (Valdez, 2004.p.) Los ciclos de conducci�n se han obtenido por diferentes mediciones basadas en caracter�sticas, par�metros, m�todo, que dependen del investigador. El micro viaje es uno de los principales m�todos de conducci�n conocido y aplicados alrededor del mundo, ya que por su versatilidad y forma de an�lisis estad�stico permite tomar datos variados para generar diferentes resultados, pero ligados a un mismo principio base (Zhang & Shen, J, 2011,16 PART C).

El m�todo de investigaci�n del presente art�culo es de car�cter deductivo que consiste en dar una conclusi�n basado en el desarrollo del estudio, desde la comprensi�n general de los antecedes de la conducci�n, su desarrollo en el transporte urbano y los tipos de conducci�n propias del entorno como: agresiva, eficiente y conducci�n urbana. Se tom� en cuenta las normativas que se aplican dentro de la conducci�n a nivel local, regional e internacional. Como anuncia (Torres, 2006) es una metodolog�a basada en el razonamiento deductivo, permite sustentar una investigaci�n desde un ambiente macro y principios generales para aplicar a la fundamentaci�n de hechos particulares.

 

Marco Te�rico

El transporte se desarroll� en base a la necesidad de desplazarse o movilizarse de un lugar a otro e interactuar, manteniendo una relaci�n con distintas culturas y personas, as� que se opt� por desarrollar distintos medios de transporte los cuales ayudar�an en la demanda del deseo de desplazarse dependiendo de la actividad que se desea realizar como: trabajo, compras, estudio, recreaci�n, descanso, entre otras) y existen horas marcadas en las que se concentraran los viajes para poder tener un d�a productivo y realizando distintas actividades y tener el contacto con otras personas.� (Stalin Arguello, 2020).

El transporte p�blico seg�n (Guti�rrez, 2003) se establece como el elemento material de uso general que permite el desplazamiento o traslado de una poblaci�n o un grupo masivo de personas dentro de una determinada zona siendo regularizado por un organismo estatal. El objetivo principal del transporte p�blico de acuerdo con (Tejada, 2002) es el traslado de personas de forma eficiente, c�moda y segura para las personas hacia lugares donde se desarrollan facilitando su integraci�n. El transporte urbano con mayor demanda en Am�rica latina seg�n (Celi, 2018) son los autobuses, a pesar de tener la mayor demanda, en su mayor�a son ineficientes por la raz�n de transitar en v�as junto con otros tipos de veh�culos, congestionando el tr�nsito, incrementando la contaminaci�n ambientan, afectando el consumo de combustible y los ciclos de conducci�n. (Amanda, 2019) propone que; Latinoam�rica es la regi�n m�s urbanizada del mundo, el 80 por ciento de sus habitantes actualmente se establecen en las ciudades capitales reflejando un crecimiento de flota de veh�culos que se triplicaran en los pr�ximos 25 a�os. Es propicio mencionar, muchos pa�ses latinoamericanos no tienen est�ndares de mejora para la calidad de combustible, eficiencia de veh�culos, ciclos de conducci�n ideales. En la actualidad existen autobuses que funcionan con energ�as alternativas o h�bridos para reducir el efecto que tiene el medio ambiente. El autob�s se mantiene como principal m�todo de transporte urbano. (Tejada,2002.).

Existen dos clases de transporte tanto como el p�blico y el privado, que se refiere a que los pa�ses o municipios se encargaran de proveer rutas y transportes para poder ayudar a las personas a movilizarse a sus trabajos, escuelas o visitar a sus parientes tomando en cuenta su flujo y evitando saturarlo, por otro lado existe el transporte privado el que las personas con recursos pueden adquirir ya que les da un beneficio, como poder viajar m�s c�modos, evitar el recorrido total de una ruta del transporte p�blico as� disminuyendo el tiempo del trayecto, poder utilizarlo a altas horas de la noche o madrugada, etc. (Juli�n P�rez Porto, 2010).

 

Tabla 1: Clasificaci�n del tipo de transportes p�blico y privado en el DMQ

Fuente: Normativa INEN 1668 (2015)

 

Tabla 2: Categorizaci�n del transporte en el Ecuador dise�ado para el transporte de pasajeros

Fuente: Normativa INEN 1668 (2015)

 

En la categorizaci�n de veh�culos que se utilizaran para el transporte de pasajeros o Categor�a M, se subdividen en:

M1: En esta categor�a estos veh�culos cuentan con menos de 8 asientos m�s la del conductor.

M2: Este veh�culo posee m�s de 8 asientos m�s la del conductor y con la limitaci�n de un peso no mayor al de 5 toneladas.

M3: Esta es la categor�a en la que nos enfocaremos ya que este tipo de transporte de pasajeros contiene m�s de 8 asientos y un peso mayor a 5 toneladas.

 

Tabla 3: Categorizaci�n del transporte en el Ecuador

Fuente: (INFOCOINAV, 2022)

 

El Art 55 de la Ley org�nica de transporte terrestre, tr�nsito y seguridad vial manifiesta que, el transporte p�blico se considera un servicio estrat�gico, as� como la infraestructura y equipamiento auxiliar que se utilizan en la prestaci�n del servicio. Las rutas y frecuencias a nivel nacional son de propiedad exclusiva del Estado, las cuales podr�n ser comercialmente explotadas mediante contratos de operaci�n. El transporte p�blico es la forma de satisfacer las necesidades de desplazamiento de un lugar a otro.

 

Conducci�n

La conducci�n es efectuar el desplazamiento de un transporte sea terrestre, a�reo o mar�timo desde un punto inicial a un punto final de manera controlada, respetando las normas establecidas en un determinado tiempo y lugar. (Ucha, s.f.).

 

Ciclos de conducci�n

Los ciclos de conducci�n son aplicados en distintos pa�ses alrededor del mundo, muchos de estos pa�ses han desarrollado ciclos de conducci�n y utilizado otros en gran variedad. Los ciclos de conducci�n se han obtenido por diferentes mediciones basadas en caracter�sticas, par�metros, m�todos, que dependen del investigador. El micro viaje es uno de los principales m�todos de conducci�n conocido y aplicados alrededor del mundo, ya que por su versatilidad y forma de an�lisis estad�stico permite tomar datos variados para generar diferentes resultados, pero ligados a un mismo principio base (Zhang,X & Shen,J, 2011, 16 PART C).

El ciclo de conducci�n New European Driving Cycle (NEDC) permite la obtenci�n de datos en cuatro repeticiones de ciclo la primera en arranque fr�o, a baja velocidad y carga de motor representando un tipo de conducci�n urbana, una segunda medici�n con modos de conducci�n agresivos en altas velocidades relacionados a una conducci�n sobre autopista, tomando en cuenta tiempos de inactividad, velocidad, aceleraci�n y distancia (Castillo, 2018).

El ciclo de conducci�n Federal Test Procedure (FTP) desarrollada en Estados Unidos simula una conducci�n en v�a urbana:

FTP 72: Este procedimiento se denomina Urban Dynomometer Driving Schedule o tambi�n denominados �UDDS� utilizados en los veh�culos pesados, los cuales siguen los siguientes par�metros:

Duraci�n: 1060 segundos: 17,666 minutos

Distancia: 5,55 millas: 8,9 km

Velocidad media: 18,86 mi/h: 30,4 km/h

Velocidad m�xima: 58 mi/h: 93,3 km/h

 

Figura 1:� Ciclo transitorio FTP

Fuente: (ECOpoint INC., 2000)

 

El ciclo se ejecuta como una prueba de arranque en fr�o y en caliente. Por lo general, el motor se empapa durante la noche y se realiza una prueba de arranque en fr�o por la ma�ana. A la prueba de arranque en fr�o le sigue un per�odo de inmersi�n de 20 minutos y un m�nimo de tres pruebas consecutivas de arranque en caliente, con un per�odo de inmersi�n de 20 minutos entre cada prueba de arranque en caliente. Los resultados de FTP espec�ficos de los frenos compuestos se obtienen dividiendo las emisiones ponderadas y el consumo de combustible (en gramos).

El factor de carga promedio del ciclo FTP es aproximadamente del 20 al 25 % de la potencia m�xima del motor disponible a una determinada velocidad del motor. La velocidad media equivalente del veh�culo es de unos 30 km/h y la distancia equivalente recorrida es de 10,3 km para un tiempo de funcionamiento de 1200 s. Los motores di�sel de servicio pesado probados en el ciclo FTP producen temperaturas de gases de escape de medias a altas. Generalmente, la temperatura est� en un nivel medio entre 250 y 350�C, pero hay secciones calientes con temperaturas que alcanzan los 450�C. (ECOpoint INC., 2000).

FTP 75: Se deriva del FTP-72 a�adiendo una tercera fase de 505 s, id�ntica a la primera fase de FTP-72 pero con arranque en caliente. La tercera fase comienza despu�s de que el motor se detenga durante 10 minutos. As�, todo el ciclo FTP-75 consta de los siguientes segmentos:

�         Fase transitoria de arranque en fr�o (temperatura ambiente 20-30�C), 0-505 s,

�         Fase estabilizada, 506-1372 s,

�         Remojo en caliente (m�n. 540 s, m�x. 660 s),

�         Fase transitoria de arranque en caliente, 0-505 s.

 

Figura 2: prueba ftp 75

Fuente: (ECOpoint INC., 2000)

 

�Ecuaci�n

Donde:

V (velocidad promedio), Xf (posici�n final), Xo (posici�n inicial), Tf (tiempo final), To (tiempo inicial).

Los ciclos de conducci�n o ciclos de medici�n de autonom�a son muy importantes, permite estudiar la autonom�a de los veh�culos en igualdad de condiciones los cuales ayudan a obtener datos como las emisiones y consumo de manera objetiva. Los m�todos empleados para evaluar el consumo de combustible y grado de emisiones son:

 

Tabla 4: Definici�n de ciclos modales y transitorios.

Modales	Transitorios
Este m�todo no es exacto ya que incluye secuencias prolongadas de tiempo con velocidad constante y una aceleraci�n lineal. Dentro de esta variante se puede encontrar el ciclo europeo y el japon�s (nedc, 10-15) Figura 3 Ciclo de conduccion modal nedc Fuente: (bielaczyc,woodburn, & szczotka,2016)	Este m�todo complejo se caracteriza por abarcar una velocidad y aceleraci�n variable sobre el tiempo haciendo que las condiciones de manejo sean m�s reales que el anterior m�todo por lo cual aqu� podemos encontrar el ciclo ftp-75 o el artemis. Figura 4 Ciclo de conducci�n transitorio ftp-75 Fuente: (charlie & romain, 2013)

Fuente: (Fotouhi,2012)

 

�Los principales ciclos de medici�n m�s usados en la actualidad son tres que son NEDC (New European Driving Cycle), WLTP (Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure) Y EPA (Environmental Protection Agency).

NEDC: Es casi imposible de lograr por medio de una conducci�n normal

WLTP: Se podr�a alcanzar bajo ciertas circunstancias de conducci�n eficiente

EPA: Es f�cil de obtener con un manejo eficiente

 

Tabla 4: Caracter�sticas de los principales ciclos de conducci�n.

Fuente: (Jorge, S/F)

 

Los factores principales que afectan al estudio es el aumento en la cantidad de veh�culos motorizados ya que depende del nivel socio econ�mico de cada persona, la distancia que recorrer� diariamente y la cantidad de personas por familia, las personas que circulan por el DMQ en veh�culo propios por calles transitadas hacen un tr�fico m�s tenso el cual afecta al transporte p�blico ya que no cumplir� con sus horarios y el trayecto podr�a hacerse mucho m�s largo para sus pasajeros y causando inconvenientes como (consumo de combustible, insatisfacci�n por los usuarios, embotellamientos, accidentes.). Al contrario, las personas que no poseen veh�culo propio o no tienen la posibilidad de conducir y se movilizan por el transporte p�blico son los que generan la necesidad de crear una ruta por lo cual la mayor�a de estas estaciones procura diferenciarse, pero al estar dentro del DMQ es dif�cil conducir en el tr�fico por lo cual la mayor�a de estas por lograr llegar antes que otra unidad manejan de manera brusca siendo un riego para peatones y veh�culos dentro del DMQ.

Actualmente el n�mero de buses intracantonales urbanos asciende a 2.840 unidades, integradas de la siguiente manera: Corredor Central Norte con 73; sistema Eco v�a con 157; buses alimentadores con 620; Corredor Central Troleb�s con 87 buses articulados m�s 80 unidades biarticuladas (167 en total); y, los buses convencionales privados con 1.823. Para atender la demanda de los usuarios que habitan en las parroquias rurales, urbanas o entre las parroquias rurales, el servicio de buses intracantonales combinados y rurales opera con 379 unidades. En total, el SMTPP cuenta con 3.219 buses (articulados y biarticulados) que operan a nivel de todo el Distrito Metropolitano. Otro dato relevante es que el sistema de transporte p�blico opera en 188 rutas intracantonales urbanas y 68 rutas intracantonales combinadas y rurales, que poseen condiciones adecuadas de acceso a los barrios. El n�mero de viajes totales al d�a es de 2�400.000, mientras que en el sistema integrado de transporte se desplazan 1�100.000 usuarios. (QUITO INFORMA, 2017).

 

Materiales y m�todos

Materiales

Se realizaron distintos estudios obteniendo mayor cantidad de datos para la investigaci�n, enfocados en el m�todo Deductivo partiendo de estudios globales a estudios locales determinando el ciclo que se adapt� mejor a nuestras rutas, se tomaron resultados de estudios anteriores realizados a nivel internacional, regional y nacional con variables similares a nuestro lugar de pruebas mediante el m�todo de investigaci�n documental, as� como datos de sitios web que poseen informaci�n sobre los ciclos de conducci�n dentro de los par�metros de la presente investigaci�n. Por otro lado, para el desarrollo del segundo punto se aplic� el m�todo experimental, obteniendo la informaci�n seg�n los ciclos FTP -75, ARTEMIS, CUEDC mismas que se adaptaron a las necesidades del estudio. Las rutas seleccionadas inician en AV. El Inca y finaliza en Mitad Del Mundo como puntos de partida y llegada en el Distrito Metropolitano de Quito comprendiendo 3 zonas: urbana, carreteras secundarias y autopista en este punto se tom� variables dependientes: el flujo vehicular, velocidad ya que para el estudio se deben realizar distintas pruebas como: en altas revoluciones, bajas revoluciones (tr�fico) e ideal, como variables independientes: el tiempo, la altitud, latitud, aceleraci�n. Finalmente se utiliz� el m�todo estad�stico y se analiz� la informaci�n de resultados obtenidos determinando as� el ciclo que mejor se adapt� al estudio.

 

Materiales

Lugar de Pruebas:

El estudio se realizar� en la ciudad de Quito � Ecuador, que posee una superficie de 4183 kil�metros cuadrados, se encuentra a 2830 metros sobre el nivel del mar, espec�ficamente se realiz� en el sector norte de la ciudad en la ruta Av. El Inca � Mitad del mundo que corresponde a una distancia de 21 km y la ruta alterna de 23,6 km este tipo de ruta permite combinar la conducci�n en ciudad, arterias y en carretera.

 

 

 

Figura 5: RUTA1 Av. El Inca �Galo plaza- Condado- Mitad del mundo

Fuente: Google Maps

 

Figura 6: RUTA2 Av. El Inca � Sim�n Bol�var- Carapungo - Mitad del mundo

Fuente: Google Maps

 

Horarios de prueba:

Las rutas se recorrieron en horarios que permiten tomar datos reales, con flujo de tr�fico pesado en horarios pico, horarios de tr�fico leve y poco tr�fico vehicular:

8am-9am

7pm-8pm

El recorrido se lo deber� realizar en un lapso de 1hora con 10 minutos, manifestando adem�s que no es un ritmo constante ya que al cruzar el tr�fico existen demoras en la ruta por lo que este deber� ser reducido en el siguiente tramo.

Veh�culo:

Para esta prueba se seleccion� un transporte p�blico o bus que utiliza como combustible di�sel as� que se determin� su consumo y autonom�a durante las pruebas en el d�a de trabajo,� esta informaci�n fue facilitada por la cooperativa y nos ayud� a realizar las pruebas para el estudio utilizando los m�todos de acuerdo a su normativa, para ello las pruebas se realizaron� en distintos horarios, estos datos nos permitir�n realizar el an�lisis , interpretaci�n y comparaci�n de datos a trav�s de los distintos m�todos y t�cnicas que aplicaremos en esta investigaci�n.

 

Tabla 5: Ficha T�cnica Del Veh�culo Mercedes Benz 1721

Fuente: Informaci�n tomada de �ficha t�cnica vehicular�

 

Equipo de medici�n:

El GPS (Satelital Global Position) es un dispositivo de posicionamiento satelital y de medici�n que nos permite obtener datos geogr�ficos �tiles para el estudio del presente art�culo, mediante sat�lites, receptores y algoritmos de localizaci�n, velocidad y hora (Kyes, 2020). El GPS de la marca Garmin se utilizar� para la obtenci�n de datos como la altitud, latitud, distancias, waypoints, tracks y tiempos.

 

Figura 6: GPS Garming.

Fuente: (ECUADORGPS, s.f.)

Se obtuvo datos de la aplicaci�n Mivilsoft SAE que se basa en un modelo de gesti�n centralizada, forma �nica de administraci�n y operaci�n de una flota de transporte p�blico. Los datos que brindo esta aplicaci�n son: la ubicaci�n en tiempo real, la velocidad, cantidad de personas durante la jornada de trabajo y el costo promedio por d�a del trabajo.

 

Figura 7: APLICACI�N MIVILSOFT SAE

Fuente: (MivilSoft SA, s.f.)

 

De acuerdo con lo comentado por Calva Montoya & Flores D�az (2020), el Instituto Ecuatoriano de Normalizaci�n a trav�s de su Normativa INEN 2204 y 2207 recomienda emplear el ciclo transitorio FTP-75 proveniente de Estados Unidos, as� como tambi�n el modal europeo ECE EUDC (NEDC) para la evaluaci�n y control de emisiones contaminantes.

 

Tabla 6: DIESEL EN EL ECUADOR

Fuente: (GlobalPetrolPrices, 2023)

 

Mostramos los precios a partir de 08-mayo-2023 a 14-agosto-2023. El valor medio durante este per�odo fue de $ 0.46 con un m�nimo de $ 0.46 a 08-mayo-2023 y un m�ximo de $ 0.46 a 08-mayo-2023. Para comparaci�n, el precio promedio del di�sel en el mundo para este per�odo es de $ 1.63.

Los datos los cuales obtengamos ser�n calculados de acuerdo con la formula presentada anteriormente para poder calcularlo de mejor manera y compararlos con distintos estudios realizados en otras ciudades o pa�ses cerca de la regi�n o con la misma topograf�a y geograf�a que la que poseemos en la ruta presentada.

Resultados y discusi�n

Las pruebas se realizaron en arranque en frio, se recorri� un total de 22,45 km representados en el eje de horizontal para las gr�ficas representadas, tomamos las velocidades promedio y m�ximas reales de la prueba de ruta en tiempo real en el eje vertical, las altitudes a las que se someti� la prueba oscilan entre 2884,81 msnm - 2394,71msnm obteniendo un ciclo real de las rutas seleccionadas. El GPS nos permite recolectar datos en tiempo real, se utiliz� durante todo el recorrido y los datos obtenidos de altitud, latitud, velocidad tiempo fueron recopilados para ser representados en una gr�fica misma que nos permite evidenciar puntos m�ximos y m�nimos en donde las pruebas se desarrollan y sus condiciones reales. Los datos se obtuvieron de 2 rutas que comprenden zona urbana, carreteras secundarias y autopistas, representando de forma real las condiciones de conducci�n ante los escenarios que comprende el DMQ.

 

Tabla 7: datos de entrada ruta #1 y ruta #2

 

Pruebas de campo

Ruta 1

Ruta av. el inca- galo plaza Lasso � condado � mitad del mundo 9 am � 7pm.

La primera ruta tiene como par�metros iniciales una altitud de 2792,03 msnm y desciende hasta los 2411,06 msnm, una distancia total de 21km y 20km en el recorrido en un tiempo de 1874 segundos.

 

 

Figura 8: Velocidad 9AM [M/S]

 

Figura 9: Velocidad 7PM [m/s]

 

Figura 10: Comparativa Ciclo 9am Vs 7pm

 

La curva de velocidad versus tiempo evidencio el ciclo de conducci�n real efectuado por el medio de transporte en los horarios establecidos de 9am y 7 pm, como se puede ver en la gr�fica de barras los valores de velocidad promedio en la ruta #1 en horario de 9 am es de 40,71 km/h la cual refleja un 3,68% de error en comparaci�n al ciclo de conducci�n ideal FTP-75, por otro lado los valores de velocidad promedio en la ruta #1 en horario de 7 pm es de 37,72 km/h la cual refleja un 3,96% de error en comparaci�n al ciclo de conducci�n ideal FTP-75. La diferencia entre los ciclos obtenidos por sus horarios en promedio es de 3 km/h, velocidades m�ximas de 98km/h y 87km/h respectivamente esto debido a que las paradas por afluencia de tr�fico son m�s prolongadas en tiempo y se evidencio en una diferencia de distancia recorrida de 1,20 km.

 

Figura 11: Comparativa Ciclo Ftp-75 Vs 9am Vs 7pm

 

Ruta 2

Ruta av. El inca � carapungo � la pampa � mitad del mundo 9am - 7pm.

La ruta comprende las carreteras AV. MANUEL CORDOVA � LA PAMPA � CARAPUNGO � AV. EL INCA. Los par�metros de prueba para esta ruta se evidencio el cambio de altitud llegando a punto m�ximo de 2884,46 msnm. Se recorri� una distancia total de 22,23 km y 22,407 km en sentido Sur 184,7 grados.

 

Figura 12: Velocidad 9am [M/S]

Figura 13: Velocidad 7pm [m/s]

 

Figura 14: Comparativa Ciclo 9am Vs 7pm

 

Dentro de las gr�ficas de ciclos de la segunda ruta se evidencio que la influencia de tr�fico es menor en el horario de 7pm ya que en la curva se observ� puntos de paradas menos prolongadas y velocidades mayores en varios puntos de la gr�fica, la velocidad m�xima que se logra alcanzar en el horario de 9 am es de 99 km/h mientras en el horario de 7pm esta supera con 6 km/h mayor es decir 105km/h, estos a su vez representan una diferencia de 8,02 y 14,07 km/h en comparaci�n al ciclo FTP-75 que representa un rango de error del 8,09% y 13,38% respectivamente.

 

 

 

 

 

Comparar

 

Tabla 8:� De Comparaci�n De Ciclos Ideales Vs Ciclos Reales

 

Figura 15: Comparaci�n ciclos reales de conducci�n 1 y 2

 

Figura 16: Comparaci�n Ciclos Reales De Conducci�n 1 y 2

 

La curva de velocidad versus tiempo evidencia el ciclo de conducci�n real efectuado por el medio de transporte en los horarios establecidos, como se puede ver en la tabla 5 los valores de velocidad promedio en la ruta #1 es de 38,33 km/h la cual refleja un 2,36% de error en comparaci�n al ciclo de conducci�n ideal FTP-75 siendo este el que mejor se adapta a la ruta #1, que a pesar de que existe una clara diferencia en el tiempo por factores reales de conducci�n el m�s significante de ellos el tr�fico de la ciudad.

 

Figura 17: Comparaci�n Ciclos Reales De Conducci�n 1 y 2

 

Conclusiones

Los ciclos reales efectuados en las Rutas seleccionadas ruta 1 y ruta 2 evidencio que los par�metros externos como influencia del tr�fico, las pendientes y la geograf�a de la ciudad de Quito representen un porcentaje de error que oscila entre un 3 � 4% en comparaci�n a los par�metros establecidos por la Normativa del ciclo transitorio FTP-75 en la velocidad promedio. Las rutas de obtenci�n de datos comprenden 22km compuesto por conducci�n en autopista, principales, secundarias y arterias donde la velocidad m�xima alcanzada en prueba real en las rutas esta entre 87� y 99 Km/h dando una diferencia con respecto a la normativa FTP-75� 4,04 km/h mayor en la ruta 2 y� 7,62 Km/h menor en la ruta 1, a pesar de esta diferencia es la normativa que mejor se adapta a las condiciones de manejo en el DMQ ya que en comparaci�n de las normativas de ciclos modales NEDC establece una velocidad m�xima de 120,09 km/h y ciclo WLTP establece una velocidad m�xima de 131,3 km/h, est�n fuera del rango permitido de velocidad m�xima de nuestro pa�s Ecuador donde la velocidad m�xima en rectas de autopista es de 100 Km/h.

El consumo promedio de combustible en litros por km recorrido es de 0,207 l/km el cual medimos en base a los galones suministrados al veh�culo de prueba divididos para la cantidad de kil�metros recorridos en una serie de repetitividad lo cual representa un valor de 0,09 ctvs. por kil�metro recorrido y un valor de 21,78 ctvs. para las rutas de prueba que comprenden 22km, se puede establecer un ciclo de conducci�n para la ruta #1 y ruta # 2 con valores de velocidad promedio de 40,71 km/h, velocidad m�xima de 98km/h, longitud de 22 km, Numero de paradas 12, este ciclo de conducci�n a su vez nos permite respetar los l�mites de velocidad permitidos en el Ecuador los cuales son de 40 km/h en zona urbana y velocidad m�xima de 90-100km/h en autopista.

 

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