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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
“ANÁLISIS Y DISEÑO DE UN SISTEMA DE TELEPEAJE EN LA AUTOVIADURAN – BOLICHE”
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
AUTOR:
ANGEL BENITES REYESBETSY VILLAO SUAREZ
TUTOR:ING. RONALD BARRIGA DIAZ MSC.
GUAYAQUIL – ECUADOR2016
ii
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍAFICHA DE REGISTRO DE TESIS
TÍTULO “ ANALISIS Y DISEÑO DE UN SISTEMA DE TELEPEAJE EN LAAUTOVIA DURAN-BOLICHE ”
REVISORES:
INSTITUCIÓN: UNIVERSIDAD DEGUAYAQUIL
FACULTAD: CIENCIASMATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA: INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
FECHA DE PUBLICACIÓN: Diciembre 2016 N° DE PÁGS.: 191
ÁREA TEMÁTICA: REDES Y TELECOMUNICACIONES
PALABRAS CLAVES: Peaje, Transmisor, Gigahertz, ISO/IEC, Potencia, Interfaz,Microprocesador.
RESUMEN: El presente estudio tiene como objetivo brindar a la estación de peaje“Boliche” administradora de la autovía Durán-Boliche, las oportunidades y bondadesque otorga la tecnología que permita reducir el congestionamiento vehicular medianteel diseño y analisis de un sistema de peaje dinámico o telepeaje que proporcionesoluciones a las falencias que se originan del sistema actual de cobro manual.
N° DE REGISTRO(en base de datos):N° DE CLASIFICACIÓN:Nº
DIRECCIÓN URL (tesis en la web):
ADJUNTO PDF XSI NO
CONTACTO CON AUTOR:
ANGEL BENITES REYES
Teléfono:
0994880164
E-mail:[email protected]
CONTACTO DE LA INSTITUCIÓN
Nombre: UNIVERSIDAD DEGUAYAQUIL
Teléfono: 042-284505; 2-287258, 2-286950, 2-280086, 2-287072 2-293625
iii
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍAFICHA DE REGISTRO DE TESIS
TÍTULO “ ANALISIS Y DISEÑO DE UN SISTEMA DE TELEPEAJE EN LAAUTOVIA DURAN-BOLICHE ”
REVISORES:
INSTITUCIÓN: UNIVERSIDAD DEGUAYAQUIL
FACULTAD: CIENCIASMATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA: INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
FECHA DE PUBLICACIÓN: Diciembre 2016 N° DE PÁGS.: 191
ÁREA TEMÁTICA: REDES Y TELECOMUNICACIONES
PALABRAS CLAVES: Peaje, Transmisor, Gigahertz, ISO/IEC, Potencia, Interfaz,Microprocesador.
RESUMEN: El presente estudio tiene como objetivo brindar a la estación de peaje“Boliche” administradora de la autovía Durán-Boliche, las oportunidades y bondadesque otorga la tecnología que permita reducir el congestionamiento vehicular medianteel diseño y analisis de un sistema de peaje dinámico o telepeaje que proporcionesoluciones a las falencias que se originan del sistema actual de cobro manual.
N° DE REGISTRO(en base de datos):N° DE CLASIFICACIÓN:Nº
DIRECCIÓN URL (tesis en la web):
ADJUNTO PDF XSI NO
CONTACTO CON AUTOR:
BETSY VILLAO SUAREZ
Teléfono:
0969595866
E-mail:[email protected]
CONTACTO DE LA INSTITUCIÓN
Nombre: UNIVERSIDAD DEGUAYAQUIL
Teléfono: 042-284505; 2-287258, 2-286950, 2-280086, 2-287072 2-293625
iv
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del trabajo de investigación, “ANÁLISIS Y DISEÑO DE UN
TELEPEAJE EN LA AUTOVIA DURAN - BOLICHE” elaborado por el Sr. ANGEL
ANDRES BENITES REYES y BETSY CAROLINA VILLAO SUAREZ alumnos no
titulados de la Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones de la
Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil, previo
a la obtención del Título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones, me
permito declarar que luego de haber orientado, estudiado y revisado, la Apruebo en
todas sus partes.
Atentamente
______________________Ing. Ronald Barriga Díaz Msc.
TUTOR
v
DEDICATORIA
A DIOS por darme la fortaleza paraafrontar los problemas y lasadversidades de la vida.
A MI FAMILIA por ser mi mayormotivación, por sacrificarse juntoconmigo e incluso sufrir porapoyarme; por todo eso, tengopalabras de amor y de afecto porqueno existe ninguna forma que puedademostrar todo mi agradecimiento.
A MIS PADRES por su apoyoincondicional aunque eso hasignificado una enorme pérdidapersonal y soportar un terrible dolorpor ayudarme a triunfar y acabar conmi carrera.
Betsy Villao Suarez
vi
AGRADECIMIENTO
A LA UNIVERSIDAD por todos losmomentos y personas a quienesconocí y compartí, algunos buenosotros malos pero que vivirán en micorazón como un bello recuerdo.
Betsy Villao Suarez
vii
DEDICATORIA
A Dios por permitirme poder alcanzareste logro importante en mi vida y porhaberme dado la sabiduría einteligencia para poder afrontar esteduro reto.
A mi esposa e hijos por ser miincentivo de esfuerzo y trabajo diariopara seguir adelante por el bienestarde nuestro hogar.
A mi Familia por ser el pilarfundamental a lo largo de mi vidaEstudiantil y por enseñarme losvalores básicos de la vida y siempreconfiar en mí.
Ángel Benites Reyes
viii
AGRADECIMIENTO
A Dios por permitirme poder alcanzareste logro importante en mi vida y porhaberme dado la sabiduría einteligencia para poder afrontar esteduro reto.
A LA UNIVERSIDAD por habermeabierto las puertas y brindarme laoportunidad de poder forjar mi carrerauniversitaria para convertirme en unprofesional de excelencia.
Ángel Benites Reyes
ix
TRIBUNAL DE GRADO
______________________________Ing. Eduardo Santos Baquerizo, Msc.
DECANO DE LA FACULTADCIENCIAS MATEMATICAS Y
FISICAS
__________________________Ing. Harry Luna Aveiga, Msc.
DIRECTORCINT
______________________
Ing. Bolívar Ramos Mosquera MscPROFESOR REVISOR DEL ÁREA-
TRIBUNAL
____________________
Ing. Roberto Crespo Mendoza MscPROFESOR REVISOR DEL ÁREA-
TRIBUNAL
Ing. Ronald Barriga Díaz MscPROFESOR DIRECTOR DEL PROYECTO
DE TITULACIÓN
Ab. Juan Chávez A.SECRETARIO
x
DECLARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del contenido de este Proyecto de Titulación, me corresponden
exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL”
(f)__________________________ANGEL ANDRES BENITES REYES
(f)__________________________BETSY CAROLINA VILLAO SUAREZ
xi
AUTORIAUNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
ANALISIS Y DISEÑO DE UN SISTEMA DE TELEPEAJE EN LA AUTOVIA DURAN -BOLICHE
Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el título de
INGENIERO en NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autor/a: ANGEL ANDRES BENITES REYES
C.I.: 0918208968
Autor/a: BETSY CAROLINA VILLAO SUAREZ
C.I.: 0930052626
Tutor: Ing. Ronald Barriga Diaz Msc.
Guayaquil, Diciembre de 2016
xii
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo Directivo
de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.
CERTIFICO:Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los estudiantes BETSY
CAROLINA VILLAO SUAREZ y ANGEL ANDRES BENITES REYES, como requisito
previo para optar por el título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones
cuyo tema es:
ANALISIS Y DISEÑO DE UN SISTEMA DE TELEPEAJE EN LA AUTOVIA DURAN -
BOLICHE
Considero aprobado el trabajo en su totalidad.
Presentado por:
ANGEL ANDRES BENITES REYES 091820896-8
Apellidos y Nombres completos Cédula de ciudadanía N°
BETSY CAROLINA VILLAO SUAREZ 093005262-6
Apellidos y Nombres completos Cédula de ciudadanía N°
Tutor: Ing. Ronald Barriga Díaz Msc.
Guayaquil, Diciembre de 2016
xiii
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato Digital
1. Identificación del Proyecto de TitulaciónNombre Alumno: BETSY CAROLINA VILLAO SUAREZ.Dirección: COOP. ESMERALDA CHIQUITO MZ. A-8 V-5Teléfono: 0969595866 E-mail:
Facultad: CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICASCarrera: INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONESTítulo al que opta: INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONESProfesor guía: ING. RONALD BARRIGA DIAZ
Título del Proyecto de titulación: ANALISIS Y DISEÑO DE UN SISTEMA DETELEPEAJE EN LA AUTOVIA DURAN - BOLICHE
Tema del Proyecto de Titulación: ANALISIS Y DISEÑO DE UN SISTEMATELEPEAJE EN LA AUTOVIA DURAN – BOLICHE
1. Identificación del Proyecto de TitulaciónNombre Alumno: ANGEL ANDRES BENITES REYESDirección: FLORESTA 2 MZ. 145 VILLA 2Teléfono: 0994880164 E-mail:
Facultad: CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICASCarrera: INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONESTítulo al que opta: INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONESProfesor guía: ING. RONALD BARRIGA DIAZ
Título del Proyecto de titulación: ANALISIS Y DISEÑO DE UN SISTEMA DETELEPEAJE EN LA AUTOVIA DURAN - BOLICHE
xiv
Tema del Proyecto de Titulación: ANALISIS Y DISEÑO DE UN SISTEMA DETELEPEAJE EN LA AUTOVIA DURAN - BOLICHE
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de Titulación
A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la
Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de este
Proyecto de titulación.
Publicación electrónica:Inmediata Después de 1 año
Firma Alumno: Betsy Carolina Villao Suarez
Firma Alumno: Ángel Andrés Benites Reyes
3. Forma de envío:El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como archivo
.Doc. O .RTF y. Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg
o .TIFF.
DVDROM CDROM X
xv
INDICE
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA ...........................................ii
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA ......................................... iii
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR...........................................................................iv
DEDICATORIA ........................................................................................................................v
AGRADECIMIENTO ..............................................................................................................vi
DEDICATORIA ......................................................................................................................vii
AGRADECIMIENTO ........................................................................................................... viii
TRIBUNAL DE GRADO.........................................................................................................ix
DECLARACIÓN EXPRESA ....................................................................................................x
AUTORIA.................................................................................................................................xi
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR ...............................................................xii
AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN DE PROYECTO DE TITULACIÓN ENFORMATO DIGITAL........................................................................................................... xiii
AUTORIZACIÓN DE PUBLICACIÓN DE VERSIÓN ELECTRÓNICA DEL PROYECTODE TITULACIÓN..................................................................................................................xiv
INDICE....................................................................................................................................xv
INDICE GENERAL ...............................................................................................................xvi
INDICE GENERAL ..............................................................................................................xvii
INDICE GENERAL ............................................................................................................ xviii
ABREVIATURAS..................................................................................................................xix
SIMBOLOGÍA .......................................................................................................................xix
ÍNDICE DE CUADROS..........................................................................................................xx
ÍNDICE DE GRÁFICOS........................................................................................................xxi
RESUMEN ............................................................................................................................xxii
ABSTRACT......................................................................................................................... xxiii
xvi
INDICE GENERALINTRODUCCIÓN .....................................................................................................................1
CAPÍTULO I .............................................................................................................................6
EL PROBLEMA .......................................................................................................................6
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA..................................................................................6
Ubicación del Problema ..................................................................................................................6
Situación Conflicto Nudos Críticos ................................................................................................8
Causas y Consecuencias del Problema.....................................................................................10
Delimitación del Problema ............................................................................................................11
Formulación del Problema ............................................................................................................13
Evaluación del Problema ..............................................................................................................13
Alcance del Problema....................................................................................................................14
Objetivos de la Investigación........................................................................................................18
Objetivos Específicos ....................................................................................................................18
Justificación e importancia de la Investigación..........................................................................19
CAPÍTULO II ..........................................................................................................................21
MARCO TEORICO ...............................................................................................................21
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ..............................................................................................21
Antecedentes de la autovía Durán Boliche ............................................................................38
FUNDAMENTACIÓN TEORICA ..................................................................................................40
Historia de la creación del RFID ..............................................................................................40
Historia del Sistema de Peaje y Peaje Automatizado ..........................................................42
Peaje dinámico o Telepeaje .....................................................................................................55
FUNDAMENTACIÓN SOCIAL .....................................................................................................71
FUNDAMENTACIÓN LEGAL .......................................................................................................74
Constitución del Ecuador 1998 ................................................................................................74
Ley Orgánica de Tránsito..........................................................................................................75
Ley de Régimen Provincial .......................................................................................................75
Ley de Régimen Tributario Interno ..........................................................................................75
Concesión de Obras Públicas ..................................................................................................76
Ley de Contratación Pública.....................................................................................................77
xvii
INDICE GENERAL
Ley de Distribución del 15% del presupuesto del gobierno central para gobiernosseccionales..................................................................................................................................77
Ley de Mercado de Valores......................................................................................................79
Hipótesis ......................................................................................................................................79
CAPÍTULO III .........................................................................................................................86
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN.......................................................................86
DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN .....................................................................................86
Modalidad de la Investigación ......................................................................................................86
Tipo de Investigación.....................................................................................................................86
POBLACIÓN Y MUESTRA..................................................................................................86
Población .........................................................................................................................................86
Muestra ............................................................................................................................................87
INSTRUMENTO DE RECOLECCIÓN DE DATOS POBLACIÓN Y MUESTRA.........88
Técnica ............................................................................................................................................88
Recolección de la Información .....................................................................................................89
Procesamiento y Análisis ..............................................................................................................89
SIMULACIÓN..............................................................................................................................95
Validación de la Hipótesis.............................................................................................................98
Encuesta......................................................................................................................................98
Análisis del Registro de Observación .....................................................................................99
Simulación .................................................................................................................................100
CAPÍTULO IV.......................................................................................................................117
PROPUESTA TECNOLOGICA.........................................................................................117
Análisis de Factibilidad ............................................................................................................117
Factibilidad Económica ...........................................................................................................142
CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA.........................................................150
Criterios de aceptación del Producto o Servicio..................................................................151
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.......................................................................155
BIBLIOGRAFIA....................................................................................................................157
ANEXO A..............................................................................................................................161
ANEXO B..............................................................................................................................162
ANEXO C.............................................................................................................................164
xviii
INDICE GENERALANEXO D.............................................................................................................................165
ANEXO E..............................................................................................................................166
ANEXO F ..............................................................................................................................167
ANEXO G .............................................................................................................................168
.
xix
ABREVIATURAS
ABP Aprendizaje Basado en ProblemasUG Universidad de GuayaquilFTP Archivos de Transferenciag.l. Grados de LibertadHTML Lenguaje de Marca de salida de Hyper TextoHttp Protocolo de transferencia de Hyper TextoIng. IngenieroCC.MM.FF Facultad de Ciencias Matemáticas y FísicasISP Proveedor de Servicio de InternetMtra. MaestraMSc. MasterURL Localizador de Fuente Uniformewww World Wide Web (red mundial)TAG Tarjeta o etiqueta en tecnología inalámbrica
SIMBOLOGÍA
S Desviación estándare ErrorE Espacio muestralE(Y) Esperanza matemática de la v.a.s Estimador de la desviación estándare Exponencial
xx
ÍNDICE DE CUADROS
Tabla 1 Causas y Consecuencias del Problema.....................................................................................11Tabla 2 Técnica e instrumentos utilizados en la investigación .............................................................88Tabla 3 Registro de Observación ..........................................................................................................94Tabla 4 Tabla comparativa de Equipos, Dispositivos o Maquinarias ..................................................119Tabla 5 Costo de Adquisición de Equipos y Dispositivos RFID ............................................................144Tabla 6 Costo de Adquisición e Instalación de Equipos y Dispositivos Sistema de Control Periféricos............................................................................................................................................................145
Tabla 7 Costo de Adquisición e Instalación de Equipos y Dispositivos Sistema de Peaje Dinámico oTelepeaje.............................................................................................................................................147Tabla 8 Análisis Costo/ Beneficios ......................................................................................................148Tabla 9 CRITERIO DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO ...........................................................................152
xxi
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Ilustración 1 Comparación entre los diferentes sistemas de identificación.........................................42Ilustración 2 ¿Cómo funciona la tecnología RFID?................................................................................58Ilustración 3 Comunicaciones bajo la modulación Backscatter............................................................62Ilustración 4 Comunicaciones bajo la modulación tipo transmisor......................................................62Ilustración 5 Comunicaciones bajo la modulación tipo transpondedor...............................................63Ilustración 6 Bandas de frecuencia RFID...............................................................................................65Ilustración 7 Etiquetas de Onda Acústica Superficial............................................................................66Ilustración 8 Diagrama de Bloques del PLC...........................................................................................69Ilustración 9 Diagrama esquemático de una Entrada...........................................................................70Ilustración 10: Diagrama esquemático de una Salida ..................................................................70Ilustración 11 Funcionabilidad del telepeaje propuesto ....................................................................111Ilustración 12 Elemento marcador o Tag A.........................................................................................112Ilustración 13 Elemento Marcador o Tag B.........................................................................................112Ilustración 14 Antena lectora o transceptor.......................................................................................112Ilustración 15 Controlador o Reader System A...................................................................................113Ilustración 16 Controlador o Reader System B...................................................................................113Ilustración 17 Controlador o Reader C................................................................................................114Ilustración 18 Panel ubicado en el techo del carril .............................................................................114Ilustración 19 Panel ubicado en el techo del carril B..........................................................................115Ilustración 20 Al cumplir con los requisitos le indican el carril a coger ..............................................115Ilustración 21 El sistema realiza la validación a sus servidores ..........................................................116Ilustración 22 El semáforo en verde indica la transacción fue realizada con éxito ............................116Ilustración 23 Plano de Estación de Peaje "Boliche" ..........................................................................128Ilustración 24 Etapas de la Metodología del Proyecto .......................................................................149
xxii
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
ANALISIS Y DISEÑO DE UN SISTEMA DE TELEPEAJE EN LA AUTOVIA DURAN -BOLICHE
RESUMEN
El presente estudio tiene como objetivo brindar a la estación de peaje “Boliche”administradora de la autovía Durán-Boliche, las oportunidades y bondades queotorga la tecnología que permita reducir el congestionamiento vehicular mediante eldiseño y analisis de un sistema de peaje dinámico o telepeaje que proporcionesoluciones a las falencias que se originan del sistema actual de cobro manual.
Además de realizar una identificación de las falencias del sistema actual de cobromanual, se procedió a realizar una descripción de los dispositivos y equipos de latecnología RFID que será utilizada por el sistema propuesto de peaje dinámico otelepeaje. Así como el diseño y analisis del sistema propuesto, el funcionamiento, lasimulación para la obtención de los potenciales resultados ha alcanzarse y losestudios de factibilidad de dicha propuesta.
xxiii
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
DESIGN AND DEVELOPMENT OF ELECTRONIC TOLL COLLECTION
ABSTRACT
This study aims to provide the tollgate " Bowling " manager Duran - Bowling highway, opportunities and benefits that provides the technology to reduce traffic congestionthrough the design and analysis of a dynamic toll system or electronic toll to providesolutions to the weaknesses of the current system originate manual collection.
In addition to performing an identification of the shortcomings of the current systemof manual collection, it proceeded to make a description of the devices andequipment of RFID technology that will be used by the proposed road pricing or tollcollection system. And the design and analysis of the proposed system, operation ,simulation for obtaining potential outcomes has achieved and feasibility studies ofthe proposal.
1
INTRODUCCIÓN
El uso de la tecnología ha permitido al hombre expandir sus dominios de
manera global, así se tiene que desde nuestros inicios como especie la
lanza, el arco y la flecha construyeron muchos imperios que luego fueron
defendidos por el metal de las espadas; luego, llegó el imperio romano
que gobernó durante siglos debido a la construcción de caminos, el
imperio inglés por el dominio de los mares a través de sus grandes flotas
navieras y muchos ejemplos más que nuestra propia historia nos
demuestra que el uso de las tecnologías permiten avanzar a nuestras
sociedades.
En el campo de las telecomunicaciones, las comunicaciones inalámbricas
y móviles han tenido un verdadero salto cuantitativo y cualitativo para los
seres humanos permitiéndonos y mejorando la comunicación dentro de la
nueva “aldea global”. Por otro lado, el transporte también se ha visto
beneficiados por los avances permitiéndonos ir de un lugar a otro por el
mundo y más aún conocer lugares dentro de nuestros propios países en
cuestiones de horas siendo el automotor, público o privado, el medio más
utilizado de traslado.
En la última década tanto el parque automotor como la construcción o
mejoras de las carreteras fueron una prioridad para el gobierno
ecuatoriano, así tenemos que se invirtió alrededor en la construcción de
9.000 kilómetros en los 9 años por un valor aproximado de $8.500
millones de dólares (ANDES, 2016).
Dicha construcción benefició a varias provincias del país y a los
conductores del parque automotor, que asciende alrededor de 2.2
millones de unidades aproximadamente (ANDES, 2016).
El aumento del traslado de personas y por ende del tráfico vehicular y
carreteras en óptimas condiciones han permitido los desplazamientos
2
favoreciendo a la comodidad tanto del conductor como de los pasajeros,
menor deterioro del automotor y menores tiempos de traslado.
A eso se suma las accesibilidades económicas para adquirir un automotor
(moto, carro, bus, furgonetas, etc.) que oscila desde $1.500,00 hasta
vehículo que llegan a costar $60.000,00 lo que se visualiza como un
sistema muy dinámico.
Pero para mantener en funcionamiento dicho sistema se requiere de
servicios auxiliares para que las carreteras y autopistas cumplan con su
función sin que exista un deterioro o desgaste por su uso, es por ello que
muchas provincias a través de sus prefecturas, gobernaciones y/o
municipios han optado por la recolección de recursos económicos a través
del cobro de peajes mediante la instalación de cabinas en sectores
estratégicos de las carreteras y autopistas del Ecuador.
El peaje no solo beneficia a quienes tienen vehículo, por las perfectas
condiciones de la vía, sino que también se brinda servicio social a las
comunidades aledañas.
Pero el sistema de peaje descrito anteriormente presenta falencias graves
en su proceso:
a) Aumento de la congestión vehicular debido a la actividad de cobro
que se ejecuta actualmente en el sistema de peaje.
b) Alto valor del peaje debido al funcionamiento de la infraestructura
actual del sistema de peaje.
c) Subutilización de los recursos tecnológicos en el sistema de peaje.
Antes los requerimientos ocultos identificados en el sistema de peaje, es
prioritario lograr diseñar y desarrollar un proceso mucho más eficiente y
de excelente calidad brindado con calidez a los usuarios de la autovía
Duran – Boliche, permitiendo el uso óptimo de los recursos tecnológico.
3
La optimización del proceso del sistema de peaje y el uso adecuado de
los recursos e infraestructura tecnológica es posible debido a las
continuas innovaciones que se produce en el campo de las
telecomunicaciones, lo que constituye un universo de posibilidades que
permitirán mejorar el proceso de cobro de peaje y reduzcan
sustancialmente las falencias del sistema actual de cobro.
El sistema de peaje dinámico, telepeaje o más conocido como free flow,
permite la circulación normal del automotor en la autopista o carretera,
que cuenta con una antena colocada en sitios estratégicos de su tramo
para detectar e identificar el vehículo, a través de la señal emitida por un
trasmisor ubicado, generalmente en el parabrisas del vehículo o en la
parte frontal del automotor.
Lo que permite una reducción considerable del congestionamiento
terrestre, reducción de costos por infraestructura y la utilización de
recursos tecnológicos que actualmente dispone el sistema de peaje
vigente.
El funcionamiento del peaje dinámico o telepeaje se basa en una serie de
equipos que se encuentran en las carreteras, capaces de identificar los
vehículos que pasan a través de ellos.
En lugar de los habituales puestos de peaje con casetas y barreras, en la
entrada del peaje sólo se encontraría un portal metálico parecido a los
carteles informativos.
Sobre esta galería se encontrarían varios tipos de equipos electrónicos
que permitirían la identificación de los vehículos, y se encargarían de
pasar la información recolectada a los sistemas de gestión.
Tras el paso de los vehículos por la entrada del peaje, los sistemas
podrán identificar el vehículo de forma unívoca, así como la ruta que está
4
llevando a cabo y, en el caso de disponer de TAG, mandar el cobro
directamente a la cuenta bancaria asociada a ese dispositivo.
La herramienta que se encuentra tanto en el portal como en la autopista
se denomina Intelligent Transportation System (ITS) o Sistema Inteligente
de Transporte (SIT).
Este sistema es capaz de detectar la velocidad y el volumen de los
vehículos, y distinguir entre las distintas clases de los mismos como,
motocicletas, camiones, entre otros. Al contener detectores de congestión
de la vía, es capaz de determinar el estado de la carretera en cada
momento.
El peaje SIT tiene la ventaja de que paga quién usa y deteriora la
autopista, por lo que parece una modalidad de financiación más justa que
la otra en la que pagamos todos.
Pero tiene la desventaja de que en ese caso solamente se construirán las
autopistas que se consideren rentables, por lo que la red de autopistas se
puede ver muy limitada, lo que redunda en un menor confort, mayor
número de accidentes, más contaminación y más horas pérdidas en
desplazamientos.
Actualmente, existen diversas tecnologías utilizadas en los telepeajes o
peajes dinámicos, éstas varían dependiendo de la cantidad de tráfico
vehicular, formas de pago por el uso de la autopista y diseño de la
infraestructura del peaje.
La comunicación de datos entre vehículos estacionados o en movimientos
y equipo fijo en la carretera, se usa en aplicaciones que involucran pagos,
transferencias de información para la seguridad o la monitorización, entre
otras.
Dichas aplicaciones incluyen, aunque no se limitan a los cobros
electrónicos de peajes con tarjetas de crédito. En las vías o en las
5
carreteras, una antena es la que lee los datos del dispositivo mediante
microondas de corto alcance “tecnología DSRC”.
Estos datos son procesados y enviados a una base de datos donde se
carga, a una cuenta o tarjeta vinculada, correspondiente al paso por la
autopista o la carretera.
El sistema o la tecnología RFID se adapta perfectamente a los diferentes
requerimientos del telepeaje ya que sus especificaciones técnicas en
cuanto al alcance para la lectura de los TAG cumplen con las condiciones
precisas y necesarias para para el uso de la implementación o diseño.
6
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Ubicación del ProblemaEl sistema de cobro de peaje está generalmente conformado
por estaciones ubicadas a lo largo de la vía, puente o túnel donde se está
viajando de forma transversal (horizontalmente).
A través de esas instalaciones se realiza el acopio del valor del peaje a
partir de una tarifa fija de acuerdo a las toneladas que puede transportar
el automotor.
El dinero recaudado por el sistema de peaje se destina a financiar la
construcción, operación y mantenimiento de las vías, por los altos costos
de inversión y el bajo valor cobrado no cubren los costos de construcción.
Pero permiten a muy largo plazo recuperar las inversiones realizadas y los
costos futuros de administración, operación y mantenimiento.
El principal problema asociado con el sistema de peajes es la congestión
que se produce en las estaciones de peaje durante la ida y regreso de los
automotores e incluso vehículos de carga pesada o maquinaria,
especialmente de lunes a viernes y, durante los fines de semana y
feriados principalmente para vehículos livianos.
Cuando existe una gran cantidad de automotores, las colas pueden
alcanzar kilómetros; y, las demoras pueden llegar a ser muy
considerables.
En Guayas hay once estaciones de peaje, a cargo de las concesionarias
Conorte y Concegua; además, el peaje que cobra la Prefectura en la vía a
7
la costa y el pontazgo por uso del PAN, situado en la carretera que une
Yaguachi con la vía a Samborondon.
Las vías de Guayas (excepto a la costa) fueron concesionadas en el año
1998 a un total de 514 kilómetros de carretera.
El valor del peaje se empezó a cobrar en el año 2001 (Prefectura del
Guayas).
El mantenimiento y operación de dichas vías, generalmente consisten en:
a) Carpeta asfáltica
b) Canales laterales para el drenaje
c) Alcantarillas
d) Señalización.
e) Guardianía
f) Personal Operativo y Administrativo
En la actualidad, los valores que se cancelan por peaje son elevados
considerando que existen en vías hasta 4 estaciones de peaje durante un
tramo.
Si se considera la inversión de la infraestructura para realizar o efectuar el
cobro, estos elevan más las tarifas para el peaje.
Ante ello, se propone optimizar el proceso de cobro a través del uso
adecuado de los recursos tecnológicos mediante el análisis y diseño de
un sistema de peaje dinámico o telepeaje.
La finalidad será la reducción de la tasa de peaje, la reducción del
congestionamiento vehicular y el uso adecuado de los recursos
tecnológicos.
Lo que tendrá como efecto una mejora global en el servicio prestado,
aumento en la eficiencia del proceso y operación del sistema de cobro del
peaje, y mejorar los controles internos de dicho proceso.
8
Conocida como Autovía a la autopista concesionada Durán-Boliche que
cuenta con un sistema de peaje denominado “Boliche”, en la provincia del
Guayas, tiene una longitud aproximada de 26 Km. formando parte de la
red vial de dicha provincia y permite conectar a otras poblaciones
cercanas.
Dichos kilómetros de autopista están conformados por un ancho de
carretera de 10.5 m aproximadamente.
En dicho sistema de peaje se construyó un paso a desnivel con un
diámetro aproximado de 70 m. (CONORTE S.A.), dispone de sistema de
riego y jardines que vuelven más agradable el paisaje (ver Anexo A).
Actualmente, el sistema de peaje “Boliche” cobra los siguientes valores
por uso de la vía:
- Categoría 1 (Livianos) US $ 1.00
- Categoría 2 (Pesados con 2 ejes) US $ 2.00
- Categoría 3 (Extrapesado con 3 ejes) US $ 3.00
- Categoría 4 (Extrapesado con 4 ejes) US $ 4.00
- Categoría 5 (Extrapesado con 5 ejes) US $ 5.00
- Categoría 6 (Extrapesado con 6 ejes) US $ 6.00
Siendo los de mayor frecuencia los vehículos extra-pesados de 2 a 4 ejes
(CONORTE S.A.).
Situación Conflicto Nudos CríticosEl sistema de peaje descrito anteriormente presenta puntos o nudos
críticos en su proceso:
a) Aumento de la congestión vehicular debido a la actividad de cobro
que se ejecuta actualmente en el sistema de peaje.
Originado para al momento del cobro en las estaciones de peaje.
9
b) Alto valor del peaje debido al funcionamiento de la infraestructura
actual del sistema de peaje.
Originado en la estructura de operación y de proceso de cobro del
peaje.
c) Subutilización de los recursos tecnológicos en el sistema de peaje.
Originado por el desconocimiento de las nuevas tecnologías
Antes los requerimientos ocultos identificados en el sistema de peaje, es
prioritario lograr diseñar y desarrollar un proceso mucho más eficiente y
de excelente calidad, brindado con calidez a los usuarios de la autovía
Duran – Boliche, a través del uso óptimo de los recursos tecnológico.
Se recuerda que estos puntos o nudos críticos son intrínsecos del proceso
por ende se requiere el diseñar y desarrollar un proceso más óptimo.
Aunque no existen cifras oficiales, se estima que el congestionamiento
vehicular ocasionado por el sistema de peaje en el país puede llegar
hasta 2 horas de espera, lo que ocasiona miles de horas muerta debido a
filas casi interminables sobretodo en feriados y fines de semana.
De igual manera, el alto costo de peaje no justifica la cantidad de
kilómetros de carretera o autopista que se mantiene, así tenemos que el
tramo exclusivo de la autovía Daule-Boliche es de 26 Km, se estima que
circulan 2400 vehículos/día x 365 días del año x $ 1 y x 8 años que es el
periodo de duración de un asfaltado en una carretera importante dando un
total de ingreso de alrededor de $ 7’000.000, de acuerdo a la información
proporcionada por personal de CONORTE y de la Prefectura del Guayas.
La inversión que se realiza para la construcción de un asfaltado de 26 km
de longitud y de 10 cm de espesor como el que se ha colocado, tiene el
siguiente valor a la fecha: 26 Km. x 1.000 ml x 7 m de ancho x $ 20 c/m² =
$ 3’640.000 dólares (Prefectura del Guayas).
10
Finalmente, el sub-uso de la infraestructura tecnológica que no ha sido
utilizada de forma adecuada generando problemas en los servidores y
hasta en los registros.
Causas y Consecuencias del ProblemaDe acuerdo a lo expresado en párrafos anteriores, se puede identificar la
necesidad de contar con una optimización del proceso de cobro, de tal
manera que permita una operación ágil para los usuarios que hacen uso
de dicha autovía.
Gracias a los avances de la tecnología en el área, es posible en la
actualidad hacer existente la interacción en las vías para los usuarios
accediendo de esta manera al desarrollo y diseño de soluciones mucho
más eficientes, que los procesos manuales que actualmente se realizan,
lo que permite mejorar la calidad de vida de las personas reduciendo
pérdidas económicas, tangibles e intangibles, para la sociedad en
general. En los últimos años el incremento del parque automotriz en el
país, ha traído como resultado un considerable aumento de la congestión
vehicular, retrasos, horas muertas, e incluso accidentes, problemas
medio-ambientales o sociales. Otro problema es el valor actual de peaje
que se cancela debido a la ineficiencia del proceso que se lleva acabo
ahora.
Es probable que en un inicio no se distinga ninguna desventaja adicional
a las antes mencionadas, pero con el tiempo, será evidente que se
correrá los siguientes riesgos potenciales identificados:
a) Problema de cambiar el servicio porque no se llegan a satisfacer
los requerimientos y necesidades latentes y/u ocultas.
b) Dificultad de acoplarse a las nuevas tecnologías y/o nuevos
métodos de trabajo.
Entre las principales causas se identificaron las siguientes
11
Tabla 1 Causas y Consecuencias del Problema
CAUSA CONSECUENCIA
Entorno Nacional y/o deMercado
- Aumento de las filas debido a la demora en los tiempos
de ejecución del proceso de cobro.
- Acelerado crecimiento del parque automotor y
demográfico tanto de la ciudad de Guayaquil como de
Durán.
- Muchos usuarios y conductores de la autovía
desconocen del sistema de peaje dinámico o telepeaje.
Método- No se usa tecnología de última generación ni el
adecuado uso de los recursos tecnológicos que cuenta
actualmente la estación de peaje bajo estudio.
Procesos
- No existen controles adecuados para establecer la
recaudación, gastos y costos reales que genera la
autovía, a pesar que existe un ingreso considerable
teniendo en cuenta que hay una gran afluencia de
vehículos de todo tipo de tonelaje en la vía del presente
estudio.
- Sistema de cobro manual no óptimo lo que ocasiona
tiempo muertos debido a la demora en el cobro.
Mano de Obra- Desconocimiento sobre la tecnología de telepeaje o
peaje dinámico que se utilizará por parte de los
empleados y personal que operaría el sistema.
Fuente: Investigación del temaElaborado por: Ángel Benites – Betsy Villao
Delimitación del ProblemaEn Guayas hay once estaciones de peaje a cargo de las concesionarias
Conorte y Concegua.
Las vías de Guayas (excepto a la costa) fueron concesionadas en el año
1998 a un total de 514 Km. de carretera (Prefectura del Guayas).
12
Siendo una extensión muy grande de kilómetros que son aptos para la
presente investigación, se decidió realizar el levantamiento de información
en la autovía Durán-Boliche donde se encuentra el peaje “Boliche” que
tiene una extensión aproximada de 26 Km (CONORTE S.A.).
Donde se estima que circulan 2400 automotores, esto es, 50 unidades
mínimas de ida, más 50 unidades mínimas de venida, multiplicadas por 24
horas.
Esta información es un promedio de vehículos calculados a partir de los
datos almacenados en el servidor de la estación de peaje “Boliche” siendo
provisto por personal de CONORTE S.A.
La presente investigación se ejecutó durante los meses de julio del
presente año.
Las características y datos técnicos de dicha autopista son:
- Ancho de calzada de 10,40 m.
- Carpeta asfáltica de 10 cm, base estabilizada con cemento de 25
cm, sub-base de 20 cm, 88 cm de espesor de material de
mejoramiento, 1,07 a 1,50 m de material importado, 1 m de
material de reforzamiento de cimentación y 2m para el terraplén
que se asienta en la cota.
- Como protección de los taludes de relleno, se colocó material
producto de la excavación de la cimentación con taludes 6:1.
- Sendos canales laterales longitudinales, que permiten el libre
drenaje superficial y el drenaje transversal que incluye siete
alcantarillas de 1.500 mm y dos alcantarillas de hormigón de triple
cajón de 4x4m.
- Señalización vertical y horizontal, tachas reflectoras, que orientan y
dan seguridad al usuario y guardavías de protección,
principalmente en las obras de drenaje (CONORTE S.A.).
13
Se elaboró el trabajo con documentos e información digital de la
Prefectura del Guayas y CONORTE S.A., empresa que es la
concesionaria de la autovía motivo del presente estudio; además de datos
que se puedan obtener de organismos, proveedores y empresas que
tienen experiencia en el tema de estudio.
Formulación del Problema¿Es factible, económica y operativamente, el análisis y diseño de un
sistema de peaje dinámico o telepeaje para la autovía Durán-Boliche?
Evaluación del ProblemaDelimitado
El estudio está dirigido en optimizar el proceso de cobro del peaje,
permitiendo mejorar la calidad de vida de los usuarios mediante la
automatización y uso de la tecnología RFID, en la estación de peaje
“Boliche” ubicado en la autovía Durán-Boliche, durante el mes de julio del
2016 para el análisis y diseño de un sistema de peaje dinámico o
telepeaje.
Claro
Aportar con ideas que permitan mejorar los procesos operativos, en
beneficios de usuarios y de la sociedad en general.
Evidente
Existe evidencia empírica que demuestran los problemas de
congestionamiento vehicular, altos valores de peaje y el uso inadecuado
de recursos tecnológicos que impiden mejorar la eficiencia del servicio y
aletargan el proceso de cobro.
14
Concreto
Se ha establecido de forma puntual, delimitando debidamente el presente
estudio para que los resultados a obtenerse sean específicos, y por ende
concreto para alcanzar los objetivos trazados.
Contextual
Permite la aplicación del conocimiento aprendido, para dar una solución
eficiente a un problema latente.
En este aspecto, se debe de indicar que la aplicación práctica de los
conocimientos adquiridos a través del diseño y análisis de sistemas sean
eficientes, identificando problemas cotidianos que se presentan día a día.
Nos ha motivado a la investigación e involucramiento para conocer los
procesos inherentes de la operación que para nuestra investigación
corresponde al sistema de cobro de la autovía Durán-Boliche.
La diferencia entre la presente investigación respecto a otras
investigaciones es el diseño de un sistema completo de peaje dinámico o
telepeaje, en otros estudios, es haber considerado un diseño mixto de
sistema de cobro manual de peaje con un sistema de cobro automatizado,
a través de peaje dinámico o telepeaje.
Factible
El análisis y diseño de la solución, requiere como todo proyecto de una
evaluación de factibilidad, que permita su materialización para alcanzar
los objetivos.
Alcance del ProblemaConformado por estaciones ubicadas a lo largo de la vía, puente o túnel
donde se está viajando, a través de esas instalaciones se realiza el
acopio del valor del peaje a partir de una tarifa fija de acuerdo a las
toneladas que puede transportar el automotor.
15
En Guayas hay once estaciones de peaje a cargo de las concesionarias
Conorte y Concegua.
Las vías de Guayas (excepto a la costa) fueron concesionadas en el año
1998 a un total de 514 Km. de carretera (Prefectura del Guayas).
El principal problema asociado con el sistema de peajes, es la congestión
que se produce en las estaciones de peaje durante el cobro, sea a la ida o
regreso, especialmente en los finales de semana y feriados. Cuando
existe una gran cantidad de automotores, las colas pueden
alcanzar kilómetros. De acuerdo a lo expresado, en entrevistas breves
con el personal de la estación de peaje “Boliche”, personal de CONORTE
S.A. y personal de la Prefectura del Guayas quienes colaboraron con la
presente investigación.
Aunque no existen cifras oficiales, se estima -de acuerdo al personal de
Prefectura del Guayas- que el congestionamiento vehicular puede llegar
hasta 2 horas de espera, lo que ocasiona miles de horas muertas.
En la actualidad, otro problema es que, los valores que se cancelan por
peaje son elevados, considerando los altos costos de mantenimiento.
Si se considera la inversión de la infraestructura para realizar o efectuar el
cobro, estos elevan más las tarifas para el peaje.
Se tiene, que el tramo exclusivo de la autovía Duran-Boliche es de 26
Km., se estima, que circulan 2400 vehículos/día x 365 días del año x $ 1 y
x 8 años que es el periodo de duración de un asfaltado en una carretera
importante dando un total de ingreso de alrededor de $ 7’000.000.
La inversión que se realiza para la construcción de un asfaltado de 26 km
de longitud y de 10 cm de espesor como el que se ha colocado, tiene el
siguiente valor a la fecha: 26 Km. x 1.000 ml x 7 m de ancho x $ 20 c/m² =
$ 3’640.000 dólares (Prefectura del Guayas).
16
Sólo en la ciudad de Guayaquil se estima, que el parque automotriz creció
un 118% en los últimos 10 años, es decir a partir de la consolidación del
dólar como moneda nacional.
De igual manera se “abarataron” los precios de los vehículos que oscilan
entre $1500 para vehículos usados de tercera mano hasta $60.000 para
vehículos de mayor cilindraje, lo que permitió que dicho mercado crezca
de forma exponencial en la última década, generando así una mayor
demanda de mejores y más vías de acceso y salida de las urbes e incluso
para el transito al interior de la provincia.
Lo anteriormente descrito, también fue detectado en la Autovía Durán-
Boliche que cuenta con un sistema de peaje denominado “Boliche” tiene
una longitud aproximada de 26 Km. Dichos kilómetros de autopista están
conformado por un ancho de carretera de 10.5 m aproximadamente.
En dicho sistema de peaje se construyó un paso a desnivel con un
diámetro aproximado de 70 m., y dispone de sistema de riego y jardines
que vuelven más agradable el paisaje (CONORTE S.A.).
Finalmente, el último problema identificado fue el sub-uso de la
infraestructura tecnológica que no ha sido utilizada de forma adecuada,
generando problemas en los servidores y hasta en los registros.
De acuerdo, a lo expresado, en párrafos anteriores, se puede identificar la
necesidad de contar con una optimización del proceso de cobro, de tal
manera que permita una operación ágil para los usuarios que hacen uso
de dicha autovía.
Siendo una extensión muy grande de kilómetros que son aptos para la
presente investigación, se decidió realizar el levantamiento de información
en la autovía Durán-Boliche donde se encuentra el peaje “Boliche” que
tiene una extensión aproximada de 26 Km.
17
Donde se estima que circulan 2400 automotores, esto es, 50 unidades
mínimas de ida, más 50 unidades mínimas de venida, multiplicadas por 24
horas. La presente investigación se ejecutó durante los meses de julio del
presente año.
Se elaboró el trabajo con documentos e información digital de la
Prefectura del Guayas y CONORTE S.A., empresa que es la
concesionaria de la autovía motivo del presente estudio; además de datos
que se puedan obtener de Instituciones, proveedores y empresas que
tienen experiencia en el tema de estudio.
Gracias a los avances de la tecnología en el área, es posible en la
actualidad hacer la interacción en las vías para los usuarios, accediendo
de esta manera al desarrollo y diseño de soluciones mucho más eficientes
que los procesos manuales, actualmente se realiza lo que permite mejorar
la calidad de vida de las personas reduciendo pérdidas económicas
tangibles e intangibles, para la sociedad en general.
Ante ello, se propone optimizar el proceso de cobro a través del uso
adecuado de los recursos tecnológicos mediante el análisis y diseño de
un sistema de peaje dinámico o telepeaje.
La finalidad al realizar la optimización del proceso de cobro será la
reducción del congestionamiento vehicular, la reducción de la tasa de
peaje y el uso adecuado de los recursos tecnológicos.
Lo que tendrá como efecto una mejora global en el servicio prestado y
aumento en la eficiencia del proceso y operación del sistema de cobro del
peaje, mejorando los controles internos como también dando uso
adecuado a la infraestructura tecnológica que posee actualmente la
estación de peaje que se encuentra bajo estudio.
Dada las limitaciones del estudio, sería conveniente que en futuras
investigaciones el peaje dinámico pueda ser utilizado para el ingreso y
18
salida de vehículos en industrias, permitiendo la apertura de las puertas
de ingreso a la planta, lo que llevaría el uso de dicha tecnología a otras
ramas que permiten optimizar costos operativos.
Dentro de los entregables se tiene la siguiente documentación:
a) Estudio de factibilidad de diseñar un sistema de peaje dinámico.
b) Simulación matemática con los resultados tentativos si se
implementara el sistema de peaje dinámico.
c) Presupuesto requerido para la fabricación del prototipo del equipo y
demás dispositivos requeridos para la implementación del sistema
de peaje dinámico.
Para eso se requerirá la siguiente información que permitirá realizar el
análisis y estudio de la presente investigación:
I. Revisión bibliográfica de estudios e investigaciones similares
II. Levantamiento de información en sitio
III. Cotización de dispositivos y equipos
Lo que el presente estudio no realizará, será la elaboración del prototipo
del equipo, para ello, se procederá a realizar una simulación matemática,
con las restricciones de funcionamiento de las piezas críticas del
dispositivo, de tal manera que se pueda estimar el tiempo óptimo de
funcionamiento y la productividad estimada del equipo propuesto.
Objetivos de la InvestigaciónAnalizar y diseñar un sistema de peaje dinámico o telepeaje para la
estación de peaje “Boliche” en la autovía Duran– Boliche que permita un
proceso más óptimo y por ende más eficiente.
Objetivos Específicos Reducir el congestionamiento vehicular, mediante un menor tiempo
de espera a través del diseño y análisis de un sistema de peaje
dinámico o telepeaje.
19
Reducir costos de implementación del sistema de telepeaje
mediante la utilización de la infraestructura existente y agregando
los nuevos módulos para que este funcione de manera correcta.
Mejorar los ingresos económicos por concepto de peaje para las
diferentes categorías de vehículos mediante un mayor y mejor
fluido del tráfico al reducirse los tiempos de espera.
Verificar los controles para el pago de peaje utilizando la
infraestructura tecnológica de forma óptima.
Estimar el capital generado por el diseño de un proceso más
eficiente como el peaje dinámico o telepeaje.
Justificación e importancia de la InvestigaciónSólo en la ciudad de Guayaquil, se estima que el parque automotriz creció
un 113% en los últimos 10 años, es decir a partir de la consolidación del
dólar como moneda nacional (El Universo, 2011).
De igual manera se “abarataron” los precios de los vehículos permitiendo
que dicho mercado crezca, de forma exponencial en la última década,
generando así una mayor demanda de mejores y más vías de acceso y
salida de las urbes e incluso para el transito al interior de la provincia.
Para ello, muchas de las vías, carreteras y autopistas del país han sido
dadas a concesión privada y por ende el cobro de peaje se ha vuelto una
estrategia para su construcción, operación y mantenimiento.
Lo antes mencionado son variable que funcionan dentro un “ecosistema”
muy complejo y caótico, como es el sistema de transporte público y la
movilidad urbana o rural, siendo el congestionamiento vehicular el mayor
exponente de dicho caos y más aún si el parque automotriz ha
aumentado.
En este sentido, diariamente miles de personas que habitan tanto en
Guayaquil como en Duran, transitan la autovía Durán-Boliche.
20
Sea en auto, transporte público, transporte de carga pesada, buses,
motos e incluso maquinarias aceleraron la frecuencia de paso por dicha
vía, pero como consecuencia se presenta el deterioro o desgaste
acelerado de la misma.
Así tenemos, que se estima alrededor de 2400 automotores que transitan
por dicha carretera, razón por la cual se hace necesario el mantenimiento
periódico.
Pero el actual sistema de peaje es ineficiente y no permite brindar a los
usuarios más agilidad en el peaje. Y, para ello, es importante la
incorporación de la tecnología que permita optimizar el proceso de cobro
de peaje en la estación “Boliche” que se encuentra ubicada en la autovía
Durán-Boliche.
21
CAPÍTULO II
MARCO TEORICO
ANTECEDENTES DEL ESTUDIOExisten varios estudios realizados en Ecuador, referente a las bondades
que posee el sistema de peaje dinámico o telepeaje.
Sus alcances y objetivos están enfocados específicamente en la mejora
del proceso de cobro y su eficiencia máxima, lo que generalmente está
enfocado en autopista o tramos de la red vial de zonas y ciudades de
provincias específicas.
La bondad de dichos estudios nos ha permitido tener una base sólida
sobre la cual extrapolar o extender a la autovía Durán-Boliche, que
conforma el peaje denominado “Boliche”.
En los estudios e investigaciones mencionadas, además de involucrar
mejoras en la parte operativa, administrativa y económica del proceso de
cobro y la implementación de sistemas más eficientes se puede observar
que la visión del uso de nuevas tecnologías para la consecución de
dichos fines, que no son ajenos al presente estudio.
Se han encontrado un sin número de beneficios en las investigaciones
que anteceden.
Así tenemos que:
Pacheco, Carmen. 2014. “Re-ingeniería de los procesos de Opevial S.A. a
implantarse en las estaciones de peaje de la red vial concesionada de la
provincia del Guayas, por actualización del sistema de cobro año 2011”.
Universidad Técnica Particular de Loja. Loja.
22
En dicho documento se establece las ventajas de las innovaciones y uso
de la tecnología, para la mejora eficiente de los diversos procesos siendo
transversal su aplicación tanto teórica como práctica.
La eficiencia productiva es el santo grial en todas las industrias, y la
concesión de carreteras y autopista no se exonera de ello, en el estudio
que se menciona se buscó documentar el proceso a través de instructivos
y procedimientos, además de la implementación del sistema en sí, y
reducir de forma considerable demoras y largas colas generadas por el
proceso de cobro actual.
La finalidad del estudio que se analiza era presentar una alternativa de
solución, que permita mejorar los ingresos para sustentar los
mantenimientos por el continuo desgaste de la vía.
Los objetivos que se establecieron y fueron alcanzados se encuentran:
Incremento de las seguridades informáticas y de sistema de las
transacciones que se efectúan implementando mayores controles y
mejorando la eficiencia del sistema.
Agilidad y simplicidad de los procesos de cobro incluyendo su
operación diaria.
Reducción de tiempos y costos en el proceso de cobro como
impresiones de facturas y recargas en la vía.
Mejoramiento del servicio
Reducción del riesgo de inversión de las empresas concesionarias
(Pacheco Loor, 2014).
Es importante destacar que el enfoque del sistema propuesto en dicha
investigación estuvo en la identificación y el mapeo de todo el proceso de
cobro del peaje, la determinación de tiempos y reducción del mismo.
23
Para ello se procedió a realizar muchas actividades que repercutieron y
que tuvieron resultados importantes como:
- Realizar cambios en la estructura organizacional al crear e
implementar un nuevo departamento que permita realizar las
validaciones de la información.
- Desarrollar, implementar y ejecutar políticas, procedimientos e
instructivos de trabajo estableciendo con ello un manual de
funciones detallado con las actividades y responsabilidades
correspondientes a cada puesto.
- Desarrollar, mejorar, implementar y ejecutar el uso de formularios,
formatos y registros (Pacheco Loor, 2014)
El estudio en mención contiene -como una gran fortaleza de dicha
investigación- un robusto soporte legal e histórico sobre las concesiones
viales efectuadas en el Ecuador.
Lo que permite identificar un sin número de eventos que explican la
importancia y las ventajas de haber efectuado las concesiones de vías,
consideradas prioritarias o críticas, a empresas privadas nacionales e
internacionales; identifica muchos problemas que se generan por la
concesión de vías así como de sus potenciales beneficios.
Un problema que fue común entre el presente estudio y la investigación
en mención es la constante demora que provoca congestionamiento
vehicular debido a que el proceso tradicional o manual de cobro de peaje
no es eficiente.
Algo nuevo que identificó el estudio en mención es la ubicación de las
estaciones de peaje que se establece a partir de la cantidad de vehículos
que circulan en una carretera medidos por medio de la Unidad Técnica
Equivalente de Ejes (UTEQUIS), y la categoría del automotor, definido por
su tonelaje, los costos no planificados generados por fallas u omisiones
durante el proceso de cobro del peaje lo que tienen como efecto el
24
descontrol de comprobantes y valores del efectivo recaudado (Pacheco
Loor, 2014).
Se observa además que la propuesta consideraba adicionar un
subproceso, como es el de telepeaje al sistema actual de cobro, es decir
convertir una estación de peaje hibrida que contenga el sistema manual y
el sistema de peaje dinámico o telepeaje.
Aunque difiere respecto a la implementación neta de un sistema de
telepeaje, la investigación anterior sustenta los beneficios, las bondades y
fortalece los objetivos de nuestro estudio respecto a la eficiencia de un
sistema de telepeaje.
Así tenemos que entre sus principales conclusiones se llegó a:
- Eliminar todo tipo de criterio de evaluación e identificación de
anomalías que sean subjetivas.
- Reasignación de funciones a nivel operativo.
- Mejorar la atención del cliente.
- Establecer y optimizar las actividades de mantenimiento del
sistema.
- Establecer los componentes necesarios para el control en la
recaudación respecto al tráfico y tránsito real (Pacheco Loor, 2014).
Entre las recomendaciones sugeridas, se formularon las siguientes:
- Mantener un proceso continuo de mejora y uso de tecnologías.
- Actualización y adaptación de la documentación elaborada.
- Realizar constantes capacitaciones e inducciones para motivar el
conocimiento, buen uso y eficiencia del sistema propuesto.
- Implementar otras alternativas tecnológicas complementarias al
sistema propuesto de tal manera que mejore y proporcione nuevos
beneficios a los conductores y usuarios. Esto puede ser desde
25
facturación electrónica hasta formas de pagos digitales o
automáticas.
- El uso adecuado de los formularios elaborados para la verificación
de las actividades (Pacheco Loor, 2014).
Calderón, Carlos. 2009. “Análisis del Sistema de Telepeaje en la Autopista
General Rumiñahui”. Instituto de Altos Estudios Nacionales. Quito.
En dicho documento se establece el análisis de un nuevo sistema de
gestión, operación y cobro de peaje para la autopista bajo estudio.
En este caso particular se enfocó en la autopista General Rumiñahui.
Es importante destacar que el enfoque del sistema propuesto en dicha
investigación está dirigido en reemplazar el sistema de cobro manual por
un sistema de telepeaje.
La finalidad de dicha investigación era proporcionar una alternativa de
solución para reducir el congestionamiento vehicular.
La investigación anterior sustenta de forma mucho más directa los
beneficios, las bondades y fortalece los objetivos de nuestro estudio.
Los objetivos propuestos fueron:
- Reducción de tiempos muertos de los usuarios y conductores.
- Evaluación de la prestación de los beneficios que proporcionan los
sistemas automáticos o electrónicos.
- Evaluación de las diversas formas de pago distintas al efectivo o
dinero
- Establecer, cuantificar y verificar los ingresos, egresos y ahorros
generados por la automatización de dicho proceso.
- Análisis de los costos generados por la implementación del
sistema.
26
- Modificaciones a cuerpos legales aplicables para el correcto
funcionamiento del sistema (Calderon del Hierro, 2009).
El estudio en mención contiene -una descripción detallada del proceso- un
robusto soporte teórico respecto a los sistemas de peaje lo que explica la
importancia y las ventajas de los diversos tipos de peaje, incluso sobre su
infraestructura para luego hacer una revisión sobre las características de
la autopista bajo estudio; identifica muchos problemas que se generan por
la concesión de vías, así como de sus potenciales beneficios.
Además, se detallan de manera técnica los componentes, su
funcionamiento y los diversos sistemas de red de comunicaciones para el
adecuado funcionamiento del sistema dinámico o telepeaje, así como
también el presupuesto que se requeriría para la adquisición de dichos
dispositivos con las características descritas.
Aunque difiere respecto a la implementación neta de un sistema de
telepeaje, la investigación anterior sustenta los beneficios, las bondades y
fortalece los objetivos de nuestro estudio respecto a la eficiencia de un
sistema de telepeaje.
Así tenemos que entre sus principales conclusiones se llegó a:
- Aumento de ahorro en el tiempo aproximadamente entre 20-60%
respecto al tiempo establecido por el sistema manual de cobro.
- Reducción de tiempo de atención 12s a 4.8s.
- Aumento en la circulación de vehículos de aproximadamente 1.000
vehículos por carril exclusivo para telepeaje.
- Reducción del congestionamiento en horas picos en
aproximadamente un 20%.
- Observación de mejoras en el flujo de circulación y tráfico de dicha
carretera.
- Se percibe una aceptación del sistema y la aprobación para la
adquisición del dispositivo TAG
27
- Adquisición del TAG deberá de efectuarla la institución o
administración pública mediante subsidio de dicha tecnología
(Calderon del Hierro, 2009).
Entre las recomendaciones sugeridas, se formularon las siguientes:
- Mantener un programa de actualización y modernización constante
del sistema de cobro desde la gestión administrativa, operativa y
tecnológica.
- Realización de campañas publicitarias y de marketing que informen
de los beneficios a los usuarios y conductores de la vía, así se
podrá mantendrá en la mente de los conductores y usuarios los
beneficios implícitos.
- Mejorar la señalización vertical y horizontal para identificar los
carriles con o sin sistema.
- Mejorar los costos de presupuestos y mantenimientos.
- Establecimiento de convenios con otras instituciones públicas para
que den soporte al sistema de telepeaje.
- Instalación de casetas para el pago a futuro por parte de los
usuarios.
- Desarrollo de servicios adicionales que beneficien a empresas
privadas de transporte masivo para que puedan conocer las
bondades del sistema de telepeaje (Calderon del Hierro, 2009).
Banda, Jimmy. 2011. “Estudio y Diseño de un Sistema de Telepeaje en la
vía Loja-Catamayo-Aeropuerto”. Escuela Politécnica Nacional. Quito.
En dicho documento se establece brindar una solución tecnológica, que
permita reducir y/o eliminar las falencias que se presentan en el proceso
de cobro.
En este caso particular se enfocó en un tramo especifico de la red vial de
la provincia de Pichincha.
28
Es importante destacar que el enfoque del sistema propuesto en dicha
investigación está desarrollado en reemplazar el sistema de cobro manual
por un sistema de telepeaje.
La investigación anterior sustenta los beneficios, las bondades y fortalece
los objetivos de nuestro estudio.
Lo que más destaca es que sin importar el tiempo, presupuesto y tramo
de autopista que se estudiaba, el documento de investigación en mención
deja bases sólidas respecto al diseño y posible funcionamiento del
sistema de telepeaje.
Los objetivos propuestos fueron:
- Estudio del funcionamiento de las tecnologías DSRC (Dedicated
Short-Range Communications) y RFID (Radio Frequency
Identification) como sistemas de mayor uso para sistemas de
telepeaje.
- Diseño del sistema de telepeaje haciendo uso de la tecnología
DSRC sin el uso de los sensores invasivos.
- Estudio de adaptación de un sistema de vigilancia IP para brindar
seguridad al sistema de telepeaje (Banda Alvarez, 2011).
El estudio en mención contiene -una descripción detallada y muy robusta-
soporte técnico y teórico de los tipos de telepeaje y su respectiva
tecnología. Describen todas las tecnologías en torno a este tipo de
sistema, que va desde la selección misma de los equipos, redes de datos,
servidores e incluso en la ubicación de los equipos.
También explica la importancia y las ventajas de los diversos tipos de
peaje, incluso sobre su infraestructura de los componentes y una revisión
sobre las características de la autopista bajo estudio.
29
Así tenemos que entre la tecnología más utilizada actualmente en Europa
se encuentra el DSRC y en Sudamérica es el RFID, ésta última es parte
del enfoque que nuestro estudio ha dado para dicho efecto.
Explica la diferencia de ambas que dependerá mucho del tipo de
implementación y componentes a ser adquiridos, y debido a esto la
tecnología DSRC permite la trasmisión a distancias de corto y mediano
alcance.
Mientras la tecnología RFID no tiene dificultades de alcance por distancia,
pero es posible su clonación.
Finalmente, el presupuesto que se requeriría para la adquisición de
dichos dispositivos con las características descritas.
Tiene como finalidad brindar una solución tecnología a los diversos
problemas de la vía Loja-Catamayo-Aeropuerto.
La investigación anterior sustenta los beneficios, las bondades y fortalece
los objetivos de nuestro estudio respecto a la eficiencia de un sistema de
telepeaje.
Así tenemos que entre sus principales conclusiones se llegó a:
- Determinación del uso de la tecnología DSRC como la aplicación
adecuada a una frecuencia de 5.9 GHz para una mayor alcance de
lectura.
- Descartar el uso de etiquetas RFID por no brindar las seguridades
necesarias.
- Diseño de la ubicación de los componentes del sistema de
telepeaje.
- La necesidad y urgencia del cambio tecnológico por las bondades y
controles que brinda dicho sistema.
30
- Diseño del telepeaje incluyó tendencias tecnológicas de última
generación que permita que el sistema tenga completa operatividad
a futuro.
- Descartar el uso de clasificadores no invasivos. Incluso no se
utilizaría ningún tipo de sensor dentro del diseño del sistema
propuesto en el estudio analizado (Banda Alvarez, 2011).
Entre las recomendaciones sugeridas, se formularon las siguientes:
- Colocación de TAG a vehículos y maquinarias perteneciente al
organismo que autoriza la concesión de la carretera e incluso a
vehículos pesados privados.
- Uso obligatorio de TAG para empresas de transporte de carga
pesada incluyendo maquinaria.
- Mantenimiento continúo de los equipos del sistema.
- Uso de enlace de datos a partir de la infraestructura interna que
posee el organismo público.
- Desarrollo de convenios con instituciones públicas anexas como la
Policía Nacional para el resguardo y velar por el cumplimiento en el
pago o cargo de la tarifa del peaje.
- Uso instalaciones propias (antenas) para la trasmisión de datos
(Banda Alvarez, 2011).
Pillo, Darwin. 2010. “Control de Personal para el colegio ‘UTN’ mediante la
utilización de un controlador Ethernet y la tecnología de Identificación por
Radio Frecuencia (RFID)”. Universidad Técnica del Norte. Ibarra.
En dicho documento, se establece el uso de la tecnología de RFID para la
supervisión y control de personal enfocado a un establecimiento
educativo.
Es importante destacar que el enfoque del sistema propuesto en dicha
investigación está desarrollado en la ventaja de la obtención de la
31
información del personal de forma inalámbrica y sin contacto permitiendo
el monitoreo del acceso de persona de forma remota.
También establece de forma muy precisa el funcionamiento y las diversas
herramientas y dispositivos para el adecuado funcionamiento.
Así como también el diseño general, estructura del programa, el programa
del microcontrolador como también un análisis de la situación bajo estudio
o investigación para tener un dimensionamiento global de la problemática.
La finalidad de dicha investigación analizada estuvo enfocada a proponer
una alternativa de uso para control de personal mediante un controlador
Ethernet y la tecnología de identificación por radiofrecuencia.
La investigación anterior sustenta los beneficios, las bondades y fortalece
los objetivos de nuestro estudio.
Los objetivos trazados fueron:
- Desarrollo de un paquete computacional LabVIEW 10.0 bajo
protocolo TCP/IP utilizando el motor de base de datos MySQL (Pillo
Guanoluisa, 2010).
Entre sus principales conclusiones tenemos que:
- Desarrollar un paquete computacional adecuado y adaptado a los
requerimientos del colegio.
- Establecimiento y cuantificación del presupuesto para la
implementación de dicho sistema (Pillo Guanoluisa, 2010).
Entre las recomendaciones sugeridas, se formularon las siguientes:
- Realizar estudios más extensos y de mayor profundidad respecto a
la implementación para un mayor alcance de dicha tecnología.
- Establecer planes de inducción y capacitación para comprender y
entender el funcionamiento del sistema propuesto.
32
- Actualización del sistema que permita la mejora de la misma, de tal
manera el sistema se mantenga eficiente (Pillo Guanoluisa, 2010).
Valdez, Fernando. 2012. “Estrategia de Enrutamiento para la maniobra de
enlace a un convoy de vehículos en entornos urbanos, robusta a la
incertidumbre en los tiempos de recorrido”. Escuela Politécnica Superior.
Madrid, España.
En dicho documento se hace una pequeña pero relevante referencia
respecto al uso institucionalizado y hasta comercial en la adquisición e
implementación de telepeaje en España.
Lo que demuestra cuán adelantadas están en otros países del mundo y
que su uso no es meramente teórico.
Tiene como finalidad dar solución a la comercialización de sistemas
automatizados, establecer una metodología para la determinación de las
distancias óptimas y determinación de tiempos.
La investigación anterior sustenta los beneficios, las bondades y fortalece
los objetivos de nuestro estudio.
Los objetivos trazados en dichos estudios fueron:
- Diseñar, simular e implementar una solución de seguimiento,
enrutamiento y ubicación a través de un sistema inalámbrico de
una unidad móvil.
- Comparación entre un sistema estático y un sistema dinámico para
el seguimiento y ubicación de una unidad móvil.
- Diseño de un sistema para determinar y calcular la ruta más
óptima.
- Estudios de incidencia de emisiones electromagnéticas en los
vehículos eléctricos (Valdéz Villarrubia, 2012).
33
El estudio en mención contiene y detalla conocimiento respecto a
enrutamiento incluyendo sus algoritmos, que es parte importante de dicho
trabajo y que tiene un alto componente matemático.
Es muy interesante la presentación y uso de herramientas comerciales
para el cálculo de rutas. Y de forma muy matemática describe y enmalla
un sector de forma que pueda ser estudiada y el uso de centros remoto y
tecnología inalámbrica.
Podemos observar la demostración que realiza a partir del uso de
algoritmos y cálculos realizados para el establecimiento del enrutamiento,
ruta de enlace, entre otros cálculos formulados.
Algo que el estudio aporta es el uso de la simulación. Dicha simulación
enfocada al cálculo de tiempo de recorrido de una unidad móvil.
Así tenemos que entre sus principales conclusiones se llegó a:
- Establecer científicamente una alternativa para el tráfico
convencional a gran escala.
- Metodología y cálculo de rutas eficientes y óptimas.
- Determinación de intervalos para la estimación de tiempos de
recorrido y llegada
- Desarrollo de algoritmos y un demostrador de tal manera que se
pueda observar el sistema y escenario de transporte bajo unidades
móviles que para la investigación que se estudia, fue realizada con
robots pequeños (Valdéz Villarrubia, 2012).
Entre las recomendaciones sugeridas, se formularon las siguientes:
- Realizar un estudio inverso al propuesto, es decir el seguimiento y
ubicación de una unidad móvil que regrese o desee ir a una
ubicación especifica.
- Extensión del sistema de seguimiento y enrutamiento a muchas
más unidades móviles y ubicaciones.
34
- Extensión de los algoritmos a vehículos reales (Valdéz Villarrubia,
2012).
Ochoa, Lissette. 2015. “Arquitectura de un sistema inteligente de
transportación (ITS), que permita mejorar la operación y seguridad del
transporte terrestre del Ecuador”. Universidad de Guayaquil. Guayaquil.
En dicho documento, se hace una referencia a la arquitectura de la
comunicación de los sistemas inteligentes de transportación y como el
telepeaje contribuye a la adaptación e integración de los sistemas de
monitoreo en el Ecuador.
Siendo de gran interés identificar qué sistema de los existentes en el
mercado se ajusta a la realidad de nuestra movilización interna.
Tuvo como finalidad identificar esquemas pretendidos para lograr
conexiones, interconexiones que permitan la interoperabilidad entre
componentes del sistema, pero también busca reducir la siniestralidad
ocasionado por los accidentes vehiculares.
La investigación anterior sustenta los beneficios, las bondades y fortalece
los objetivos de nuestro estudio.
Entre los objetivos que se desarrollaron se tienen:
- Diseñar un sistema inteligente de transporte integrando sistemas
de monitoreo y control de tráfico en el Ecuador.
- Analizar, comparar y evaluar los diferentes sistemas inteligentes y
sus diversas arquitecturas desde la comunicación vehicular hasta
el control del mismo.
- Diseño de encuestas y cuestionarios para el levantamiento de
información del tráfico vehicular.
- Diseño de la arquitectura del sistema inteligente que integre los
sistemas de monitoreo y control de tráfico vehicular adaptados al
Ecuador (Ochoa Vera, 2015).
35
El estudio en mención contiene y detalla aspectos referentes a estudios,
que se han efectuado y los beneficios de un sistema inteligente de
transportación.
Se realiza una revisión de naciones como Japón, Canadá, China y otros
países, donde ha tenido éxito la implementación de este tipo de sistemas.
De igual manera, se ve sustentado con mucha literatura referente a la
arquitectura de dicho sistema lo que permite realizar análisis,
comparaciones y evaluaciones entre los diversos sistemas y tipos de
sistemas inteligentes de transportación además de exponer los distintos
“paquetes” de servicios que se pueden ofrecer a partir de la
implementación del sistema.
Se analizó la encuesta realizada, no por la cantidad de la población
estudiada sino por el contexto de las variables a analizar y el criterio
técnico de la población estudiada, puesto que las personas encuestadas
pertenecen a diversas instituciones u organizaciones de la administración
pública de transporte.
Así tenemos que entre sus principales conclusiones se llegó a:
- Identificar el sistema adecuado y adaptado a los requerimientos de
transporte del país.
- Establecimiento y cuantificación del presupuesto para la
implementación de dicho sistema (Ochoa Vera, 2015).
Entre las recomendaciones sugeridas, se formularon las siguientes:
- Realizar estudios más extensos y de mayor profundidad respecto a
la implementación para un mayor alcance de dicha tecnología.
- Establecer una mayor participación de los principales actores como
son los organismos públicos y también privados
- Establecer planes de inducción y capacitación para comprender y
entender el funcionamiento del sistema propuesto.
36
- Actualización del sistema que permita la mejora de la misma, de tal
manera el sistema se mantenga eficiente (Ochoa Vera, 2015).
Mujica, Gonzalo. 2015. “Modelo de negocio para cambiar sistema de
cobro en autopistas interurbanas concesionadas”. Universidad de Chile.
Chile.
En dicho documento se establece las bondades comerciales de
implementar el sistema de telepeaje en más de una estación de las
distintas concesionarias, además de definir la estructura operativa,
procesos, modelos y personas para dicha nueva industria.
Define al sistema de peaje Free Flow como: “El sistema de peaje Free-
Flow, consiste en un modelo de tabulación de peaje, que cobra a los
usuarios según la distancia total o parcial que se recorra dentro del área
concesionada, sin necesidad de detenerse, las velocidades de diseño
exigidas en Chile varían de 0-100 km/h. y 0-120 km/h.
Los usuarios deben tener habilitado un dispositivo electrónico (TAG), para
poderlos identificar y así poder realizar la recaudación y cobranza
respectiva.
Esta modalidad también cuenta con la posibilidad del usuario infrecuente
(según BALI) a pre-pagar o post-pagar. Tiene como finalidad aumentar la
capacitad de atención mediante la mejora, en la forma en que se
establecen los tramos para la ubicación de las estaciones de cobro y que
el sistema evite que los vehículos tengan que detenerse para realizar el
pago del peaje respectivo.
La investigación anterior sustenta los beneficios, las bondades y fortalece
los objetivos de nuestro estudio.
37
Entre sus objetivos tenemos:
- Analizar, evaluar y definir el proceso del negocio.
- Analizar, evaluar y definir el modelo de operación.
- Analizar, evaluar y definir la estructura organizativa (Mujica de la
Barra, 2014).
Es importante destacar que no existe una evaluación de los componentes
y el análisis de sus funcionalidades, lo que se sugirió como metodología
fue un análisis situacional y el análisis de la experiencia en otros países
para realizar la propuesta de un modelo adaptado, en este caso particular
a Chile que es el país de donde se obtuvo y revisó la presente
investigación.
Pero también, se hace un análisis financiero respecto a los costos de
operación y mantenimiento respectivo. Así como el costo de la
implementación que no es cargado en el grupo anterior de costeo.
Lo anteriormente expuesto, nos permite abordar, argumentar y proponer
el presente estudio dado que el alcance, la tecnología propuesta y la
factibilidad de su practicidad ya han sido probadas en otras autopistas o
carreteras del país e incluso en otras áreas de la industria.
Entre las principales conclusiones se tienen:
- Inicio preliminar para la implementación del sistema.
- Uso de TAG para que el sistema sea totalmente automatizado.
- Revisión del costeo en función del tráfico para la estimación de los
ingresos por recaudación.
- El Estado deberá proceder a realizar nuevas licitaciones y
concesiones.
- Establecer como tiempo óptimo de cambio de modelo hasta 20
años después de la implementación.
38
- Subsidio del costeo para la implementación del sistema
automatizado y la migración de datos desde el antiguo sistema al
propuesto.
- Implementación de un sistema mixto: cobro en autopistas
interurbanas así como las rutas concesionadas (Mujica de la Barra,
2014).
Antecedentes de la autovía Durán Boliche
La provincia del Guayas se encuentra ubicada en el suroeste del Ecuador.
Sus límites son: al norte con las provincias de Manabí y Los Ríos, al sur
con la provincia de El Oro y el Golfo de Guayaquil, al este con las
provincias de Cañar, Chimborazo, Bolívar y Azuay, y al oeste con las
provincias de Manabí y Santa Elena (Prefectura del Guayas).
Tiene una extensión de aproximadamente 20.000 Km2 y cuenta con una
población de alrededor de 4 millones de habitantes (Prefectura del
Guayas).
La provincia del Guayas está conformada por 24 cantones y alrededor de
50 parroquias urbanas y 35 parroquias rurales.
Así tenemos a: Guayaquil, Alfredo Baquerizo, Balao, Balzar, Colimes,
Coronel Marcelino Maridueña, Daule, Durán, El Empalme, El Triunfo,
General Antonio Elizalde, Isidro Ayora, Lomas de Sargentillo, Milagro,
Naranjal, Naranjito, Nobol, Palestina, Pedro Carbo, Playas, Salitre,
Samborondon, Santa Lucía, Simón Bolívar, Yaguachi (Prefectura del
Guayas).
Su clima y su temperatura promedio oscila entre 30 y 15 C° (Prefectura
del Guayas).
La capital de la provincia del Guayas es el cantón Guayaquil en la ciudad
con el mismo nombre (Prefectura del Guayas).
39
El cantón Durán se encuentra en las orillas del río Guayas y frente a la
ciudad de Guayaquil. Su cabecera cantonal es la ciudad Eloy Alfaro, pero
es más conocido por el nombre de su cantón (Municipio de Durán).
Cuenta con una población aproximada de 260.000 habitantes de acuerdo
al censo nacional del 2010. Tiene una superficie aproximada de 60 Km2.
Este es el sitio donde se encuentra la autovía Durán-Boliche que tiene
una extensión alrededor de 26 Km (Municipio de Durán).
Actualmente quien maneja las concesiones viales en la provincia del
Guayas, es la Prefectura del Guayas.
La Prefectura del Guayas conocido como el Gobierno Provincial, está
conformado por un Prefecto, un Vice-Prefecto y un representante de la
función ejecutiva.
Actualmente, el cargo de prefecto lo ejerce el Periodista Jimmy Jairala
desde el año 2009. La sede de la prefectura se encuentra en la ciudad de
Guayaquil (Prefectura del Guayas).
La concesión de la autovía Durán-Boliche fue realizada el 7 de abril de
1999 bajo la administración de Nicolás Lapentti Carrión mediante escritura
pública.
La empresa concesionaria, que fue autorizada para realizar la
construcción de la estación y la recaudación de peaje fue CONORTE,
quien es la persona jurídica que administra la autovía Durán-Boliche.
CONORTE (Concesionaria de vías del Norte del Guayas) ha participado
en múltiples proyectos que van desde el puente alterno norte (PAN) hasta
el nuevo puente Magro.
Tiene como misión: Rehabilitar, mantener, mejorar, ampliar, explotar y
administrar las Vías de comunicación de las carreteras principales a cargo
de CONORTE S.A., que es materia de ésta concesión, puentes,
40
canalizaciones e intersecciones, obras de arte, señalización vertical y
horizontal.
Su visión es: Proporcionar las mejores vías del Ecuador, promoviendo el
desarrollo y la comunicación entre los pueblos (CONORTE S.A.).
Fue constituida en el año 1999, y su principal accionista es la empresa
HIDALGO&HIDALGO con una aportación de capital de 6 millones de
acuerdo a la información que proporciona la Superintendencia de
Compañías.
FUNDAMENTACIÓN TEORICA
Historia de la creación del RFID
Todo desarrollo tecnológico e incluso cualquier práctica productiva, como
el muestreo por lotes tienen su origen en las guerras mundiales.
A pesar de ser un dato, además de curioso y asombroso, se debe de
tomar en cuenta que mucho de los progresos científicos se dieron
motivadas por tal nefasta situación.
Dentro del desarrollo de innumerables experimentos que buscaban
convertirse en armas mortales o satisfacer necesidades militares, se
encuentra RFID (Radio Frequency Identification) cuya traducción es
Identificación por Radiofrecuencia.
Aunque sus inicios no son muy claros, sus usos y desarrollo datan desde
la segunda guerra mundial (Idrovo Quezada, 2015).
Desarrollada en los años antes, durante y post de la guerra mundial por
diversos autores que van desde el MIT (Massachusetts Institute of
Technology) hasta servidores del gobierno ruso, tuvo como objetivo la
identificación, independientemente si era para segregar objetos o con
fines para espionaje durante la guerra.
41
La importancia de su desarrollo, era permitir a distancia o de manera
remota poder identificar objetos, esto permitiría conocer posiciones,
posible o futuros ataques, patrón de maniobras y estrategias en las
guerras y el conocimiento del enemigo a partir de toda la información que
pudiera ser “leída” por esta nueva tecnología.
Pero en aquellos tiempos, dicha tecnología no había sido desarrollada del
todo. Tanto así que tardó cerca de 40 años aproximadamente
perfeccionar dicho dispositivo.
Los avances fueron percibidos por la población poco a poco, a través del
uso comercial en las grandes tiendas, para identificar productos que no
hayan sido pagados esto generalmente es conocido como el “código de
barra” que se coloca en el empaque externo de los productos, y la
apertura de puertas automáticas.
En el campo de la salud bovina, como método de erradicación de fiebre
aftosa, colocando en el ganado vacunado una etiqueta RFID para
identificarle; finalmente, colocada en cédulas de identidad e incluso en
pasaporte, esto último ha sido utilizado en EEUU para tener acceso a la
información de las personas al momento de ingreso o salida del país,
motivado por las altas seguridades de dicha nación.
En todos los casos expuestos, podemos observar que existe el proceso
de flujo libre para realizar alguna actividad adicional de identificación o de
transacción. De ahí su denominación como “FREE FLOW” cuando dicha
tecnología fue extrapolada al uso de la movilización.
Es importante destacar que utilizar la tecnología RFID respecto a otros
sistemas de identificación plenamente ya desarrollado con lleva a una
ventaja sustancial.
Así tenemos, que en la siguiente tabla se puede apreciar los beneficios en
varias características de calidad que son de interés para la selección de
los dispositivos evaluados (ver gráfico 2).
42
Ilustración 1 Comparación entre los diferentes sistemas deidentificación
Elaborado por: Angel Benites – Betsy VillaoFuente: Recuperado el 15 de 07 de 2016, dehttp://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/999?mode=full
Revisando datos de la investigación de la tabla anterior, se observa que el
sistema de identificación RFID tiene muchas ventajas.
Respecto a los demás sistemas:
- No requiere de mantenimiento
- No existe desgaste del lector o de la tarjeta
- Tiene una elevada seguridad de los datos
Historia del Sistema de Peaje y Peaje Automatizado
Desde tiempo bíblico, el peaje ha existido. Así tenemos que en el libro 4
versículo 20 de Esdras se hace referencia al peaje: “(…) que reyes
poderosos han reinado sobre Jerusalén, gobernando todas {las
provincias} más allá del Río, y que se les pagaba tributo, impuesto
y peaje”.
En el libro “El Príncipe” de Maquiavelo se hace referencia de la existencia
del peaje como medio y premio de enriquecimiento para personeros,
trabajadores y funcionarios públicos (Maquiavelo, 1532).
43
Así tenemos, que la existencia de los peajes en la Edad Media tuvo sus
inicios en el famoso “Derecho de Pontazgo”, un tributo pagado por
aquellas personas que cruzaban un puente y cuyo “valor o tasa” estaba
en función del lugar de la residencia del viajero, número de personas que
viajaban acompañados y los bienes que portaban al paso (Maquiavelo,
1532).
Estos puentes que atravesaban -generalmente- pertenecían a gente
noble, feudales, señoríos laicos o eclesiásticos.
Los peajes, eran una de las limitaciones en las movilizaciones de
personas, en aquella época debido a su elevado valor que hacía
imposible su pago, para aquellos que venían de otras tierras.
En los siglos XIV y XV, los reyes y monarca de muchos países de Europa
-donde el imperio romano había construido una gran cantidad de caminos
y rutas- comenzaron a tomar medidas para el mantenimiento y reparación
de los caminos mediante el cobro de tributos especiales: los peajes
(Maquiavelo, 1532).
Con lo anteriormente expuesto, podemos observar que el peaje es un
concepto mucho más antiguo, pero poco conocido hasta hace algunas
décadas atrás.
Así tenemos que, en los años 20, del pasado siglo, en Estados Unidos, se
realizaron los primeros análisis por parte de A. C. Pigou sobre la
implementación de peajes y su cobro. Después, sería desarrollado ese
mismo concepto en los 60 y los 70 por W. Vrickey (Pozueta Echavarri,
2008).
En Europa -en la misma época de los años 20- las rutas y caminos se
encontraban en manos de reyes y clase noble que aún existía, pero a
menor escala, en los países europeos y se discutía sobre el
establecimiento de peajes para la ampliación, fortalecimiento,
construcción o mantenimiento de vías y carreteras.
44
La primera aplicación práctica de los conceptos discutidos de peaje -en la
edad moderna- se produce en los años 60, en Inglaterra, con el llamado
Informe SMED elaborado en el año 1964 por el Ministerio de Transporte
bajo el título de: “Peajes Urbanos: posibilidades técnicas y económicas”
(Pozueta Echavarri, 2008).
Dicho informe concluía con recomendaciones, que son aplicados
actualmente en el sistema de peaje de muchos países y que son la base
de su funcionamiento actual.
En el año 1974, el Greater London Council (conocido como el Consejo del
Gran Londres fue el primer nivel de gobierno local órgano administrativo
para Londres cuyo decreto fue firmado en el año 1965 y fue disuelto en el
año 1986) realizó un estudio denominado “Suplementary Licensing”
(Pozueta Echavarri, 2008).
En dicho informe se contempló el establecimiento de una cuerda
(recordemos que no existía la tecnología ni la infraestructura mucho
menos los equipos como el brazo mecánico) cuya entrada se cobraría un
valor especifico; el triple del valor para camiones; y, el horario de
funcionamiento era entre las 7 y las 19h.
Se estimó que los gastos de funcionamiento eran aproximadamente del
15% de los ingresos; la reducción del tráfico de los vehículos entrantes
alcanzaría un aproximado del 45%; y, el incremento de la velocidad sería
aproximadamente del 40%. Un estudio -que como se mencionó- es la
base actual del funcionamiento del sistema de peaje moderno.
El Greater London Council abandonó el proyecto por la incidencia sobre la
equidad y la dinámica económica.
Las primeras iniciativas reales para implantar peajes -incluyendo peajes
automáticos- comenzaron en Asia, con el Area Licensing Scheme
45
(proyecto de área controlada) de Singapur, en el año 1975, y las pruebas
para un sistema similar en Hong-Kong, en 1983.
En el año 1986, Europa inauguró el denominado “toll ring” (anillo de
peaje) de Bergen, en Noruega.
La precocidad de Singapur se explica en gran parte por tres
circunstancias específicas:
1. La fundación de Singapur tuvo como objetivo desde sus inicios
convertirlo en un centro de comercio internacional debido a su
geografía lo que permitía el traslado de mercadería y el tránsito de
grandes embarcaciones.
2. Debido a lo anterior, Singapur experimentó un incremento en sus
tasas de motorización, lo que provocaba en horas picos altos
niveles de congestión vehicular y de automotores pequeños. En el
año 1972, Singapur establece una tasa alta por la posesión de
automóviles.
3. La segunda circunstancia especial, que probablemente influyó en
el éxito de tan temprana medida, es su régimen político no
democrático y su administración centralizada en un único nivel, el
nacional, cuyas decisiones no eran sometidas a debate ni podían
ser objeto de contestación, debiendo ser acatadas por la población
(Pozueta Echavarri, 2008).
Hong Kong, por su parte compartía la implementación del peaje, pero por
dos veces, en 1985 y en 2001, se votó y el pueblo a través de dichas
consultas rechazo dicha ejecución (Pozueta Echavarri, 2008).
A partir de los siguientes años, el peaje ha experimentado los siguientes
crecimientos:
I. En el año 1986, se inauguró el “toll ring” de Bergen, en Noruega.
46
El sistema se basó en la tecnología convencional de los peajes de
carreteras y admite el pago con monedas.
II. Entre los años 1990 y 1992 se implementó tres nuevos peajes
urbanos en ciudades noruegas: Oslo, Trondheim y Kristiansand,
donde se hacen mejoras para el transporte público y un
funcionamiento automatizado en el caso de Trondheim. En 2001,
un cuarto peaje urbano se inauguró en Stavanger.
III. En el año 1998, Singapur finalizó la automatización de todo su
sistema a través de un ERP denominado “Transponder”, que fue
colocado en la mayoría de los vehículos.
Mientras en la ciudad de Roma se modernizó su peaje urbano,
permitiendo el acceso a vehículos no residentes, previo al pago de
una tarifa anual y una disposición de puertas de control.
IV. En el año 2003, se inauguró el Congestion Charging Scheme en
Londres que cubría una superficie aproximada de 22 km2 del centro
urbano e imponía una tarifa de pago para su acceso.
V. En el año 2005, tras más de dos años de trabajos en la estela del
Congestion Charging de Londres, Edimburgo sometió a referéndum
un sistema de dos ámbitos de peaje urbano, que resultó rechazado
por casi las tres cuartas partes de los votantes.
VI. En el año 2006, tras más de una década de estudios e iniciativas,
se sometió a prueba en Estocolmo un sistema de peaje urbano
dirigido a reducir la congestión, estando pendiente actualmente de
su re-introducción.
VII. En la actualidad, están en funcionamiento en el mundo diez
sistemas de peaje en ámbitos relevantes.
El peaje urbano de Trondheim dejó de funcionar a finales del año
2005, tras cumplirse el periodo para el que fue planeado (Pozueta
Echavarri, 2008).
47
Es curioso identificar a través de todo este recorrido histórico del peaje
que los peajes automáticos se encuentran en Noruega, y cuyo objetivo
principal de dichos sistemas implementados fue la generación de recursos
para la construcción y mantenimiento de vías y carreteras o el
fortalecimiento de sistemas viales conectados en todo el país.
A diferencia de muchos otros sistemas que tienen como finalidad la
reducción del congestionamiento vehicular.
De igual manera es curioso identificar que en los peajes noruegos -cuyo
principal objetivo, es la obtención de financiación para la construcción y
mantenimiento de vías e infraestructuras para el transporte- los horarios
no tienen necesariamente relación con las horas de mayor congestión
circulatoria.
Esto es debido a que, si la intención principal es obtener fondos, el
funcionamiento continuo que mantienen los sistemas de Bergen y Oslo,
durante 24 horas los siete días de la semana, es lógicamente el que se
requiere para alcanzar dicha meta (Pozueta Echavarri, 2008).
En cambio, el sistema de peaje de Trondheim tenía como objetivo mejorar
el transporte público, lo que no prolongar el funcionamiento del peaje más
allá del horario en que la intensa circulación de automóviles perjudica los
desplazamientos en esos medios, parece lo más lógico.
La definición de la tarifa es una decisión estratégica debido a sus efectos
sobre el tráfico. Hay 3 aspectos que influyen en la definición de las tarifas:
i. El objetivo por el cual fue creado el sistema de peaje
(anticongestión o recaudación de recursos).
ii. El gasto o inversión económica que se realizó.
iii. La aplicación a las distintas categorías de vehículos de acuerdo a
su tonelaje (Pozueta Echavarri, 2008).
48
En lo referente al concepto o al derecho al que se aplica la tarifa se dan
básicamente dos tipos:
- Tarifas que dan derecho al acceso durante un período de tiempo,
normalmente un día. Es el sistema que opera en peajes urbanos
como los implementados en las ciudades europeas de Londres,
Roma, Oslo y Trondheim.
- Tarifas en las que se cobran cada vez que se accede o sale del
sitio. Es el sistema que se utiliza en Singapur, Bergen y Estocolmo.
Este tipo de tarifa es el que se utiliza actualmente en todos los
peajes del país (Pozueta Echavarri, 2008).
El caso de la ciudad de Roma constituye una excepción, ya que -mientras
que en el resto- el período de aplicación es diario, en esa ciudad, la tarifa
se aplica a un período de un año, de manera similar a los permisos para
aparcar en las zonas controladas que suelen otorgarse a los residentes.
Este tipo de peaje también es utilizado en los estacionamientos
particulares de centros comerciales y otros lugares públicos y/ turísticos.
En las experiencias de tarifas por entrada, suele establecerse un máximo
valor a pagar que da derecho a entrar o salir cuantas veces se quiera. En
esos casos tenemos a la ciudad de Bergen donde se paga un máximo de
una entrada por hora, lo mismo ocurre en las ciudades de Trondheim y en
Estocolmo.
Estas tarifas pueden variar de acuerdo al día (laborable, fin de semana o
festivo) y horas pico.
Un ejemplo más, es la ciudad de Estocolmo donde las tarifas varían
según el sitio o tramo; en cambio, en Ecuador las tarifas varían totalmente
de acuerdo al tonelaje y categoría del automotor.
49
En los puntos de acceso al peaje son colocados tableros con los valores a
pagar. Un caso muy diferente es Singapur, donde se considera muchas
variables como: el día, la hora y el peaje por el que transita y mediante un
análisis de la información contenida en los servidores del sistema de
peaje, del país se procede a realizar los incrementos en los valores a
pagar e incluso permite establecer normativas para la velocidad que
deberían circular los automotores en determinadas zonas, por ejemplo, en
el centro urbano se estableció un rango de velocidad entre 20 a 30 Km/h y
para las autopistas se estableció la velocidad entre 45 a 65 Km/h
(Pozueta Echavarri, 2008).
En la ciudad de Trondheim, las tarifas sufren una reducción -si lo
consideran así la administración central de la ciudad- del 10% del valor
del peaje cuando se reduce la congestión natural generada por la hora
pico cuyo final ha sido calculado dura hasta las 10:00 h.
Las tarifas, dependen mucho de los objetivos, por los cuales han sido
creado los sistemas de peaje, su inversión, de su operación, tramo o
distancia de mantenimiento de carretera, los servicios que presta y si
éstas fueron concesionadas a empresas privadas para cumplir con dicha
meta. Esas entres las variables más importantes.
Las tarifas diarias fijas son más fáciles de implementar y controlar, pero
con la actual tecnología y sus diversos usos, las diferencias entre lo
automatizado con lo tradicional son muy grandes y repercuten
enormemente en el coste del sistema de cobro agilitando su operación y
control, finalmente reduce infraestructura y costos de inversión para la
instalación de una estación de peaje en cualquier carretera, vía o autovía.
Es importante destacar que las tarifas por entrada y salida tienen dos
ventajas relevantes:
50
a) Son tarifas más equitativas donde se busca un pago por el uso de
las infraestructuras viales. Pero dependen mucho de los niveles de
tráfico que se han estimado y de los recursos que se pretenden
conseguir.
b) Las tarifas en la actualidad son muy variables y reflejan, en gran
medida, los objetivos por los cuales han sido creados o
concesionados. Existe un efecto dominó dado que: con tarifas
altas se tiene como efecto la reducción del congestionamiento
vehicular y del tráfico, mientras que a tarifas bajas tendría como
consecuencia lo contrario. Lo que generalmente se hace es
intercambiar las tarifas: las tarifas altas evitan el
congestionamiento en las zonas donde se busca reducir la
afluencia de vehículos y la tarifa baja permitirían recaudar fondos
siempre y cuando exista un tránsito regular y considerable de
números de automotores en dicha carretera o vía.
En la actualidad, se mantienen en vigencia las siguientes formas de pago
de peajes urbanos:
I. Pago a la entrada/salida del sitio, ciudad, o tramo de vía donde se
instala la estación de peaje, con las siguientes variedades:
- Pago mediante efectivo en las estaciones de peaje, similar
al de numerosos peajes de autopistas, en activo en Oslo y
utilizado por el 20% de los conductores. Y en Ecuador, la
forma en que todas las estaciones de peaje utilizan como
forma de pago.
- Pago a través de un “transponder” o “autopass” que es
colocado de forma gratuita en el interior del vehículo.
Generalmente se paga por una cuenta donde se debita de
forma automática el valor del peaje. El dispositivo aleta
cuando no hay disponibilidad de fondos. Este sistema es
utilizado por el 65% de los conductores en ciudades como
Estocolmo. También se utiliza como forma de pago un
51
contrato específico, siendo utilizado por el 80% de los
conductores en ciudades como Bergen y Oslo, un 90% en
hora pico en Bergen. Tal vez la innovación más interesante
es la inserción de una tarjeta de débito de la que se cobra
automáticamente el valor del peaje en cada entrada/salida,
sistema utilizado por el 97% de los conductores de ciudades
como Singapur.
El sistema de pagos como el Pago Previo a la entrada/salida
de la estación del peaje utiliza las siguientes herramientas y
equipos:
- Pago a través de internet utilizando actualmente los
Smartphone y tablets. Así tenemos ejemplos en ciudades
como Bergen y Londres.
- Pago por medio de las máquinas expendedoras situadas
en aparcamientos y otros emplazamientos o en
determinados comercios y estaciones de servicio. Así
tenemos ejemplos en ciudades como Estocolmo y Londres.
- Pago por medio de correo tradicional donde se envía una
carta de pago y mediante una casilla destina se remite a la
agencia, empresa, organismos de control el pago del valor
del peaje durante un periodo de tiempo determinado –
generalmente 1 mes- y dicho pago se realiza en efectivo,
moneda, incluso cheque o datos de tarjeta de crédito como
lo hacen en ciudades como Londres. Generalmente tiene
como plazo hasta 5 días para su cancelación luego de eso
se procede a realizar un recargo adicional por el atraso,
teniendo un periodo u horario máximo para dicho pago.
- Pago por teléfono SMS o mediante dinero electrónico
donde se asigna una cuenta virtual a partir del registro del
teléfono (Smartphone) e información de la persona, tarjeta
52
de débito/crédito o mediante tarjetas especiales como se
utilizan en ciudades como Londres.
- Pago mediante teléfono convencional, que requiere la
información de una tarjeta de crédito o débito y que el
teléfono se encuentra a nombre de la persona dueña del
automotor. Un ejemplo claro de esto está implementado en
ciudades como Londres.
- A través de teléfonos públicos especialmente con conexión
a internet tal como lo ha implementado ciudades como
Londres.
- Pago anual donde el crédito o pago posterior a la
entrada/salida es un sistema con gran crecimiento en dicho
sector porque brinda un sin número de oportunidades a los
usuarios, pero sobretodo flexibiliza la forma de pago de
forma más ágil y mucho más fácil.
- En algunas estaciones de servicio, en dinero y el mismo
día, acompañado de un impreso con los datos, en Bergen (1
% de los conductores) (Pozueta Echavarri, 2008).
La utilización de las formas de pago expuestas depende mucho de los
hábitos de cada ciudad o país, debido a que el diseño de los sistemas de
tarifa, operación y control de las estaciones de peaje depende mucho de
la idiosincrasia de cada sociedad.
Cada forma de pago tiene sus ventajas y desventajas, siendo necesario
exponerlas.
Así tenemos que:
- Mediante un “transponder” especial, AutoPASS, los peajes tienen
elevadísimo porcentaje para los usuarios. Pero un usuario puede
circular -siempre y cuando tenga fondos- por todos los peajes de
un determinado país y donde se encuentre implementado dicho
sistema.
53
- Cuando los valores de peajes son de tarifa anual, los usuarios
pagan su permiso anual por diferentes medios (on-line, correo,
cuenta bancaria, etc.). Cuando la tarifa se aplica a cada
entrada/salida como sucede en ciudades como Singapur, Bergen y
Estocolmo o en Trondheim, para ello ha sido necesaria la
instalación de dispositivos y el “transponder” se constituye en
componente imprescindible, sea con tarjeta o sin ella (Pozueta
Echavarri, 2008).
Cuando los valores de peajes son de tarifa diaria, en ciudades como
Londres, utilizan pagos previos como los abonos mensuales; pero
también se utilizan los pagos a posterior, enfocado para el tránsito de
vehículos con fines de viajes ocasionales previstos o no.
La importancia de los pagos mediante mensajes SMS y por teléfono como
medios para pagar tienen una gran aceptación entre los usuarios de las
ciudades que tienen implementado dicho sistema (Pozueta Echavarri,
2008).
Sin embargo, los pagos on-line han adquirido un mayor uso. Se ha
identificado que no tiene aceptación -en países europeos, sobre todo- las
formas de pago por medio de abonos semanales, mensuales o anuales;
incluso se determinó que el 80% de los usuarios realiza el pago
diariamente, una forma muy utilizada en el Ecuador y que tiene una gran
aceptación (Pozueta Echavarri, 2008).
En los últimos años, se ha impuesto el uso de dispositivos internos y
externos, para que los vehículos realicen sin detener la marcha, el cobro
de la tarifa de peaje en las estaciones a los usuarios.
Todos los sistemas automatizados no disponen de tres elementos: un
dispositivo emisor con información colocado en los vehículos; un sistema
de puertas con dispositivos lectores permitiendo generar una respuesta
de acuerdo al estatus que ha sido provisto, a partir de la información
54
emitida; y, un sistema donde se procesa toda la información receptada por
cada valor de peaje cancelado en cada entrada/salida que se genera en
la estación de peaje.
Sin embargo, la forma adecuada de utilizar todas estas tecnologías difiere
según los objetivos, diseño e implementación de cada sistema.
Por ejemplo:
- Existen sistemas que no realizan ningún cobro porque su único
objetivo es el de limitar, pero esos mismos sistemas realizan la
captación de fotografías de las placas de todos los vehículos que
entran o circulan por el lugar específico.
El sistema verifica diariamente el pago del vehículo que han
pagado la tarifa, eliminando de la base dichos registros y
conservándose únicamente los registros de las placas de vehículos
que no han cancelado el peaje.
- Existen sistemas autómatas que apertura las puertas una vez
realizado el cobro del peaje por medio de dispositivos lectores y
emisores.
Un lector final verifica que el pago se ha realizado
satisfactoriamente. Si no, una cámara fotografía la placa trasera o
frontal del vehículo -depende mucho donde se colocó la cámara-..
- Existen sistemas que proveen dispositivos en vehículos
autorizados para la entrada/salida.
Generalmente es un permiso anual como salvoconducto, pero en
forma de dispositivo electrónico pero utilizado únicamente para
reconocimiento. Y, de igual manera, se coloca una cámara que
sólo fotografía las placas de matrícula de los vehículos que no
tengan la tarjeta siendo sujetos a una infracción o multa (Pozueta
Echavarri, 2008).
55
En los sistemas automatizados, la sanción procede cuando se detecta la
ausencia de pago, al contrastar la placa de matrícula del vehículo con la
base de pagos realizados.
Sin embargo, la sanción depende del tipo de sistema y de los plazos de
pago establecidos por el gobierno de la localidad donde funciona el peaje.
En ciudades como Singapur, se sanciona si el vehículo carece del
dispositivo.
En ciudades como Estocolmo, la sanción se ejecuta a partir del sexto día.
En ciudades como Londres, se estableció un horario a partir del cual se
ejecuta sanciones (Pozueta Echavarri, 2008).
Se observa, que existen múltiples formas de sancionar y multar de
acuerdo a las innumerables infracciones que se generan, de acuerdo al
sistema utilizado existen muchas ciudades que imponen multas muy
elevadas.
Peaje dinámico o Telepeaje
Esta tecnología, tiene un sin número de denominaciones: Cobro
Electrónico de Peaje (ETC siglas en inglés), Telepeaje, Peaje Dinámico o
Peaje Electrónico, es un sistema electrónico que permite la transacción de
pago, sin detener la marcha del automotor mediante la comunicación
inalámbrica o remota mediante un trasmisor instalado en el vehículo que
envía una señal hacia una antena colocada en la vía, lo que permite
fluidez del tránsito (se estima que un vehículo circula a menos de 5
Km./H, con el sistema de cobro manual de peaje) y reducir
considerablemente la congestión vehicular.
Actualmente existen 4 tipos de sistemas de peaje dinámico o telepeaje,
del cual se puede realizar una breve revisión, para considerar las
bondades de cada uno de estos tipos y determinar cuál se ajusta a las
necesidades y requerimientos identificados para nuestra investigación.
Así tenemos que:
56
a) TOLL COLLECT, es un sistema que cuenta con tres formas de
registro: mediante registro automático, mediante la colocación de
un dispositivo GPS en el vehículo, y otros sistemas de
posicionamiento global por medio de sensores, que detectan la
presencia del automotor en las distintas vías; registro manual en
medios online luego del cual el usuario recibe una tarjeta; registro
físico al asistir a una estación de peaje donde debe de adquirir una
tarjeta que debe de presentar.
El equipo de GPS puede ser colocado de forma superpuesta o
incrustado. Este tipo de sistema es utilizado en Europa y
específicamente en Alemania donde es usado actualmente.
El cobro del peaje se efectúa por la distancia o tramos de
carreteras recorridos por el automotor de forma efectiva.
b) VIA T, es un sistema que se realiza mediante un registro
automático al colocar un dispositivo electrónico, generalmente en el
frente superior del automotor si es un vehículo liviano o en el frente
inferior si es un vehículo pesado.
Este equipo, emite un pito que confirma el pago electrónico
haciendo que la barrera se levante y pueda transitar el automotor
en un rango de velocidad entre 20 a 40 Km./H.
Este tipo de sistema también es utilizado en Europa pero se
encuentra en todas las vías de España. El cobro del peaje se
realizar por cada estación por donde pase el automotor.
c) TELEPASS, es un sistema que utiliza RF1, usando un dispositivo
electrónico en forma de calcomanía que se adhiere en el frente del
automotor.
Este tipo de sistema tiene una gran aceptación en países de
Sudamérica como México y Colombia. A excepción del anterior tipo
de telepeaje, este sistema no cuenta con barreras, sólo cuenta con
una pantalla que indica mediante colores el pago efectivo o deuda
1 Radio Frecuencia
57
contraída. Tiene mucho más desarrolladas las formas de pago para
los usuarios y se contrata como un servicio más que como un
registro.
El cobro del peaje se realizar por cada estación por donde pase el
automotor.
d) SICTRANSCORE, es un sistema que utiliza RF, de igual forma que
el anterior sistema, pero en éste cuenta con una barrera que
permite o no el paso del automotor.
Este tipo de sistema es muy utilizado en países como Argentina. El
cobro del peaje se realizar por cada estación por donde pase el
automotor (Banda Alvarez, 2011).
A breves rasgos podemos observar que se distinguen dos tipos de
tecnologías, plenamente identificadas, con muchas variantes. Estas
tecnologías son: DSRC, RFID. Y aunque se ha revisado información
relativamente técnica, en realidad, el funcionamiento es muy simple (ver
gráfico 3) (Blazquez del Toro).
Siendo un sistema electrónico los componentes básicos -o arquitectura
como se denomina- que lo integran son los siguientes:
a) Etiqueta conocida como Transpondedor, que genera la señal de
radiofrecuencia con o sin datos.
b) Lector, que capta la señal emitida y transforma en forma digital
c) Procesador de datos, donde se almacena y procesa la información
digital transformada por el lector.
58
Ilustración 2 ¿Cómo funciona la tecnología RFID?
Elaborado por: Angel Benites – Betsy VillaoFuente: Recuperado el 15 de 07 de 2016, dewww.it.uc3m.es/jmb/RFID/rfid.pdf
De los componentes antes descritos las etiquetas se convierten en el
puntal más importante de todo el dispositivo. Como anteriormente se
mencionó existen tres tipos de etiqueta.
Esto es por la dependencia del lugar del que provenga la energía que
utilizan las etiquetas que les permite emitir la respuesta.
En este sentido existen tres tipos de etiquetas que son las pasivas, semi-
pasivas y activas. La diferencia entre los tipos de etiquetas es su
alimentación de energía.
Por tanto, así tenemos que:
i. Etiquetas pasivas no tienen fuente de alimentación propia,
ii. Etiquetas semi-pasivas utilizan una pequeña batería asociada, y;
iii. Etiquetas activas tienen su propia fuente de alimentación.
De lo anterior anteriormente expuesto para la instalación de un sistema de
peaje dinámico se debe de considerar que los componentes requeridos,
59
en su mayoría dispositivos tienen funciones similares pero su estructura
es muy distinta a lo que se mencionó.
Así tenemos que para el diseño de un sistema de cobro bajo peaje
dinámico se debe de considerar cuatro elementos entre ellos:
1. TAG, que es la “Etiqueta” colocada en el vehículo. Generalmente
es un dispositivo electrónico que emite la señal.
2. Cabina de Peaje, que es el “Lector” que permite receptar, clasificar,
identificar y validar la información para luego ser digitalizada y
enviada.
3. Conexión de Datos, que es el “Procesador de Datos” que permite a
través de un sistema de comunicación la trasmisión de los datos y
verificación de la información
4. Siendo un servicio que se presta a la ciudadanía en general es
indispensable la participación humana, en este caso la
estructuración de un Centro de Servicio al Usuario que permita la
interacción social y humana para este tipo de transacciones y
operaciones. Así mismo, que permita absolver inquietudes, dudas e
incertidumbres respecto al sistema o receptar quejas, reclamos y
sugerencias de mejora.
Es importante tener en cuenta que el lector, es uno de los dispositivos
más importante dentro del sistema de peaje dinámico o telepeaje pues
permitirá que el tráfico fluya de tal manera que no exista para los
vehículos.
Este equipo se compone a su vez de otros dispositivos y elementos que le
permiten su óptimo funcionamiento.
Así tenemos que:
60
- Trasmisor es el componente que permite leer las etiquetas
enviando previamente una señal de detección. Está conformado
generalmente por un módulo donde se coloca la antena.
- Receptor es el componente que recibe la señal enviada por el
Trasmisor.
- Microprocesador es el componente que transforma las señales
emitidas y recibidas mediante protocoles, estándares y
programación de comunicación de tal manera que permite la
interoperabilidad con las etiquetas.
- Memoria es el componente donde se almacena la información y se
puede acceder a la misma para sus diferentes usos.
- Sensores o Actuadores son componente que al detectar la
presencia de objetos comunicado por el interfaz del lector permite
el movimiento de objeto como los brazos mecánicos. Estos
sensores son generalmente de movimiento.
- Controlador es un componente que realiza la comunicación entre el
lector y otros componentes. Tiene la capacidad de poderse
comunicar con más de un lector, ser externa o integrada, e incluso
realiza operaciones a partir de la información receptada por el
lector desde la etiqueta leída.
- Fuente de Energía es un componente que provee y alimenta a
todos los componentes y dispositivos del lector a través de una
conexión al tendido eléctrico público.
- Interfaz de Comunicación es un componente que permite el
intercambio de información.
Existen dos tipos de interfaz para el lector estos son:
Interfaz Serial, sirve para la comunicación a una PC, para ello
se requiere de un cable que se conecte a dicho equipo lo que
se limita por la distancia que pueda tener dicho tendido y una
transferencia baja de datos.
61
Requiere puertos especiales que se encuentren integrados o
sean externos al equipo, estos puertos pueden ser USB hasta
RS-232.
Interfaz de Red, sirve para la comunicación a una PC, pero a
diferencia de la Interfaz Serial no requiere de un medio físico
para conexión, sino que lo puede realizar a través una señal
haciéndole una comunicación inalámbrica.
Como debilidad de dicha interfaz es la seguridad en la
transferencia de los datos (Villarroel & Villarroel, 2010).
La tecnología RFID, tiene varias tipos y formas de comunicación, entre los
componentes, específicamente entre los dispositivos que hacen de lector
y la etiqueta RFID.
Así tenemos que:
a) Las comunicaciones, bajo la modulación Backscatter empleadas
por las etiquetas denominadas pasivas o semi-pasivas, y
dependiendo del requerimiento que se tenga permite que a una
distancia mayor a 1 m. se puedan comunicar los componentes o
dispositivos.
Para que funcionen adecuadamente, se requiere de 1.2 V. a 2.2 V.
de energía para que el microchip funcione de forma óptima como
dispositivo de lectura o como dispositivo de escritura,
respectivamente.
62
Ilustración 3 Comunicaciones bajo la modulación Backscatter
Elaborado por: Angel Benites – Betsy VillaoFuente: Recuperado el 15 de 07 de 2016, dehttp://repositorio.iaen.edu.ec/handle/24000/458
b) Las comunicaciones bajo la modulación tipo transmisor empleadas
por las etiquetas activas, y dependiendo del requerimiento que se
tenga permite el almacenamiento de información, aunque no
requiere de un dispositivo lector.
Ilustración 4 Comunicaciones bajo la modulación tipo transmisor
Elaborado por: Angel Benites – Betsy VillaoFuente: Recuperado el 15 de 07 de 2016, dehttp://repositorio.iaen.edu.ec/handle/24000/458
63
c) Las comunicaciones bajo la modulación tipo transpondedor,
empleadas por las etiquetas que tienen el mismo nombre, y
dependiendo del requerimiento que se tenga permite la
optimización de recursos energéticos y de consumo cuando no
está activo, no es utilizado haciendo un reconocimiento de la
existencia de lectores cuando envía periódicamente señales para
detectarlos y activarlos (Chávez Proaño & Guamialama Pazmiño,
2010).
Ilustración 5 Comunicaciones bajo la modulación tipo transpondedor
Elaborado por: Angel Benites – Betsy VillaoFuente: Recuperado el 15 de 07 de 2016, dehttp://repositorio.iaen.edu.ec/handle/24000/458
64
Es prioritario indicar que todo esto depende mucho de la frecuencia de
tránsito de los vehículos por dicha autopista, la variedad de modelos y tipo
de automotores que transitan.
Todo lo anteriormente mencionado define de sobremanera el tipo y
tamaño físico de la etiqueta, la frecuencia de operación o productividad
del equipo y esto conlleva la modulación, velocidad y forma de trasmisión
de los datos.
En este sentido, existen 4 frecuencias:
- Baja frecuencia (Light Frequency) oscila en un rango entre 125
KHz a 134 KHz. Generalmente tiene una longitud de onda que va
hasta los 2400 m. y es muy utilizada para la trazabilidad animal.
- Alta frecuencia (High Frequency) oscila en 13.56 MHz.
Generalmente tiene una longitud de onda que va hasta los 22 m. y
es muy utilizada en tarjetas inteligentes, logística y manejo de
inventarios.
- Ultra-alta frecuencia (Ultra High Frequency) oscila en un rango
entre 303.8 MHz a 868 MHz. En EEUU es utilizada en una
frecuencia mucho mayor, generalmente en 915 MHz. Pero es
Japón quien utiliza la mayor frecuencia del mundo en un rango que
oscila entre 950 a 956 MHz. Generalmente tiene una longitud de
onda de 32. 8 cm.
- Microondas que oscila en 2.5 GHz. Conocida también como
frecuencia ISM (ver gráfico 4). Tiene una longitud de onda de 12.5
cm. Y es utilizado para el control de productos y el manejo de
inventario (Banda Alvarez, 2011) (Banda Alvarez, 2011).
Es importante, resaltar que las ondas de Radio-Frecuencia, se
distorsionan con ciertos materiales lo que origina que la velocidad de la
trasmisión de los datos demore o se pierdan.
65
También dependerá mucho del tipo de antena que se vaya adquirir de
acuerdo.
Actualmente, los dispositivos de RFID que se encuentran implementados
en Ecuador utilizan versiones de 5.8 GHz.
Ilustración 6 Bandas de frecuencia RFID
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Fuente: Recuperado el 15 de 07 de 2016, dehttp://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/999?mode=full
También es importante indicar que las características de las etiquetas
RFID tiene varias formas de operación que son importantes evaluar para
la adquisición adecuada y que cumpla con las necesidades por las cuales
se adapta el sistema.
Así tenemos que:
- Etiquetas de Lectura (RO), permiten el almacenamiento
permanente de los datos sin opción de modificación o cambio
desde fábrica.
- Etiquetas de Lectura-Escritura (RW) permiten el almacenamiento y
actualización de la información desde fábrica, pero por los altos
costos de elaboración, así como debilidades en su seguridad.
66
- Etiquetas de 1-M (una lectura, múltiples lecturas WORM) permite el
almacenamiento de datos sin opción de modificación o cambios
hechos por el usuario una sola vez.
- Etiquetas de Onda Acústica Superficial permite el almacenamiento
de datos bajo el uso de dispositivos sin microchips y operan
generalmente en frecuencias ISM, bandas destinadas a la
industria, ciencia y medicina que generalmente frecuencias de
Microondas (2.4 - 2.5 GHz.) (Banda Alvarez, 2011)
Ilustración 7 Etiquetas de Onda Acústica Superficial
Elaborado por: Angel Benites – Betsy VillaoFuente: Recuperado el 15 de 07 de 2016, dehttp://repositorio.iaen.edu.ec/handle/24000/458
Pero para que todo lo anterior funcione de forma óptima y adecuada es
importante el uso de los estándares que permiten la interoperabilidad
entre equipos de distintas marcas. Entre los más importantes:
- ISO/IEC 10536 Identification Cards – Contactless integrated circuit
Cards. Esta norma establece los requisitos para la fabricación de
tarjetas de identificación inteligentes que operen en Altas
Frecuencias (13.56 MHz.) sin longitud de onda restringida.
67
- ISO/IEC 14443 Identification Cards – Proximity Integrated Circuit
Cards. Esta norma establece los requisitos para la fabricación de
tarjetas de identificación inteligentes que operen en Altas
Frecuencias (13.56 MHz.) con longitud de onda superiores a 1 m.
- ISO/IEC 15693 Contactless integrated circuit Cards – Vicinity cards.
Esta norma establece los requisitos para la fabricación de tarjetas
de identificación inteligentes que operen en Altas Frecuencias
(13.56 MHz.) con interfaz aérea.
- ISO/IEC 15961 RFID for item management – Data protocol:
application interface. Esta norma establece comandos funcionales
y sintaxis comunes.
- ISO/IEC 15962 RFID for item management – Protocol: Data
enconding rules and logical memory functions. Esta norma
establece formato de datos junto con una estructura de comando y
procesamiento de errores de manera uniforme y correcta.
- ISO/IEC 15963 RFID for item management – Unique identification
of RF TAG. Esta norma establece los requisitos de control de
calidad, su registro, numeración y uso, así como la trazabilidad de
dichos dispositivos.
- ISO/IEC 19762 Harmonized vocabulary – Part 3 RF Identification.
Esta norma establece términos y definiciones para la captura de
datos incluso para ser usados por usuarios no especializados.
- ISO/IEC 18000 Air interface standards. Esta norma establece la
interoperabilidad entre los dispositivos para las diversas
frecuencias de trabajo.
- ISO/IEC 18001 RFID for Item Management – Application
Requirements Profiles. Esta norma establece la identificación,
aplicación y uso de la tecnología RFID de acuerdo a ciertos
parámetros operacionales y otras características de
funcionamiento.
68
- EPCTM RF Identity Protocols Class 1 Generation 2 UHF RFID. Esta
norma establece protocolos de interfaz de comunicación aérea
entre dispositivos.
- 13.56 MHz. ISM Band Class 1 RF Identification TAG Interface
Specification. Esta norma establece protocolos de interfaz de
comunicación aérea entre dispositivos bajo Alta Frecuencia (HF).
- EPC Gen 2. Esta norma establece un estándar respecto a las
velocidades de trasmisión, operación y confiabilidad de datos.
- Application Level Event Specification V. 1.0. Esta norma establece
un interfaz para consolidar y segregar códigos electrónicos (Banda
Alvarez, 2011).
Antes de concluir, no podemos dejar de lado lo más importante a
considerar, si se va a diseñar un sistema de peaje dinámico o telepeaje y
esto es el Controlador.
De todos los componentes, quizás el más importante es el Controlador
debido a que permite la interoperabilidad, conexión, comunicación y
control con otros dispositivos y equipos.
Por eso, es denominado como Controlador de Vía, debido a sus
multifacéticas funcionalidades que van desde la clasificación de vehículos,
hasta el control de semáforo o de las barreras.
Este componente pequeño, en algunos casos, se convierte en el cerebro
de todo el sistema si se requiere que exista un control automatizado.
Fácilmente programable mediante software que permita realizar cualquier
modificación que se considere necesario (Banda Alvarez, 2011).
Así podemos observar las tres funciones básicas que realiza:
69
Ilustración 8 Diagrama de Bloques del PLC
Elaborado por: Angel Benites – Betsy VillaoFuente: Recuperado el 15 de 07 de 2016, dehttp://repositorio.iaen.edu.ec/handle/24000/458
Tal como se puede apreciar en el gráfico adjunto se puede observar tres
componentes importantes como son:
i. Las entradas
ii. Las salidas
iii. CPU
Las entradas están compuestas por sensores que detectan la señal.
Las entradas tienen dos tipos de sensores: discretos o análogos.
Esta diferencia depende de los valores que puedan medir. Si miden
muchos valores es análogo sino es discreto. Los sensores utilizados son
de proximidad y velocidad (Banda Alvarez, 2011).
70
Ilustración 9 Diagrama esquemático de una Entrada
Elaborado por: Angel Benites – Betsy VillaoFuente: Recuperado el 15 de 07 de 2016, dehttp://repositorio.iaen.edu.ec/handle/24000/458
Las entradas están compuestas por actuadores que son dispositivos
mecánicos que realizan una operación.
Las salidas tienen dos tipos de actuadores: discretos o análogos. Esta
diferencia depende de los equipos o procesos que puedan operar.
Si operan muchos equipos o procesos es análogo sino es discreto.
Los sensores utilizados son de proximidad y velocidad (Banda Alvarez,
2011).
Ilustración 10: Diagrama esquemático de una SalidaElaborado por: Angel Benites – Betsy VillaoFuente: Recuperado el 15 de 07 de 2016, dehttp://repositorio.iaen.edu.ec/handle/24000/458
Normalmente, se tienen dos tipos de controladores. A saber: PLC y PAC.
Siendo este último de mayor robustez, fiabilidad de control, monitorización
flexible, memoria no volátil, conectividad vía Internet, entre otras
bondades que se han determinado debido a su uso industrial.
Podemos apreciar de acuerdo a la literatura que existen actualmente tres
vías que tienen implementado el sistema propuesto.
71
A saber:
A. Autopista General Rumiñahui.
B. Túnel Guayasamín.
C. Autovía Portoviejo-Manta.
Finalmente, de acuerdo a lo anteriormente expuesto, es de gran
importancia que operativa y económicamente el sistema propuesto sea
mucho más eficiente y más seguro que el sistema actual de cobro manual
del peaje.
Todas estas características diferenciadoras, son las que dan el soporte
técnico de que dicha tecnología seleccionada es la más adecuada y que
se encuentra en aplicación práctica ya en algunas carreteras del país.
FUNDAMENTACIÓN SOCIALSe entiende por efectos sociales, a las consecuencias -que para la
sociedad- tienen determinados proyectos o inversiones que realice la
administración pública.
Suele considerarse el costo-beneficio, los ahorros de tiempo, la reducción
de accidentes, los volúmenes de las emisiones de gas de efecto
invernadero generado por el estacionamiento o para de la marcha debido
a esperar durante el proceso de cobro, los efectos barrera e intrusión o los
cambios a largo plazo que puede afectar los ingresos del sistema de
peaje actual.
Muchos estudios demuestran que los peajes tienen efectos significativos
sobre la congestión vehicular produciendo beneficios sociales, mediante
la reducción de tiempo asociadas al proceso de cobro.
Pero si se producen problemas es debido al diseño o al proceso operativo
y no porque intrínsecamente no pueda mejorarse.
El objetivo principal del presente estudio, es la reducción del
congestionamiento vehicular que produce el actual sistema manual de
72
cobro del peaje, teniendo como beneficiarios a dos entes claves, a
entender:
1.- Usuarios y conductores, que hacen uso diario de la autovía Durán-
Boliche reduciendo drásticamente su tiempo de espera, y por ende el
congestionamiento.
2.- CONORTE S.A. que reducirá sus costos y mejorará sus
recaudaciones.
3.- Prefectura del Guayas que mejorará sus controles hacia la
concesionaria.
Es importante destacar que personas de la comunidad circundante no son
beneficiarios directo, pero son beneficiadas debido a una mayor y mejor
recaudación del cobro de peaje que se efectúa en la estación “Boliche”,
responsable del mantenimiento y reparación de la autovía motivo de la
presente investigación.
Para lo anteriormente expuesto y tal como se ha venido explicando, en la
investigación que estamos presentando, el sistema de peaje dinámico o
telepeaje, busca que exista un mayor fluido vehicular a través de la
colocación de trasmisores y antenas que permite identificar y almacenar
información del vehículo y de su respectivo propietario para un débito
automático directo e inmediato del peaje de acuerdo al tonelaje del
automotor que transitó en la autovía. Es importante que esto ocasionara
una reducción considerable de otros factores, como ruido ambiental que
se origina por el pito de los automotores, malestar en los conductores,
estrés en los transportistas por el retraso que tendría en la entrega de la
mercadería o el traslado de maquinaria.
Como dicho sistema es automatizado esto permite establecimiento de
controles para la reducción de costo por mano de obra, mantenimiento de
73
infraestructura de la estación “Boliche”, entre otros costos y gastos
administrativos.
Finalmente, proporcionará a la Prefectura del Guayas un sinnúmero de
información sobre el cobro, el tipo de cobro y los vehículos que más
aporta y transitan en dicha vía lo que además facilitaría que los métodos
de auditoria sean mucho más agiles y menos engorrosos.
Todo lo anteriormente expuesto cumple con lo establecido en el Plan del
Buen Vivir en el Objetivo 3.12 “Garantizar el acceso a servicios de
transportes y movilidad incluyentes, seguros y sustentables a nivel local e
internacional” donde se establece en su literal i) que: “Dotar de
infraestructura adecuada y en óptimas condiciones para el uso de la
gestión del transporte público masivo y no motorizado”.
Además de que en el Objetivo 1.2 “Garantizar la prestación del servicio
público de calidad con calidez” se establece en su literal f) que “Mejorar
continuamente los procesos, la gestión estratégica y la aplicación de
tecnología de información para optimizar los servicios prestados por el
Estado”.
Todo lo anteriormente expuesto busca dicha finalidad, que como se ha
expresado en párrafos anteriores busca la mejora del servicio, en el
sistema de cobro de peaje de la estación “Boliche” que es la
concesionaria que se encuentra responsable de la autovía Durán-Boliche,
autopista motivo de estudio de la presente investigación.
74
FUNDAMENTACIÓN LEGAL
Constitución del Ecuador 1998
En los Art. 228 y 249, en el numeral segundo establece que: “goza de
plena autonomía y en uso de su facultad legislativa podrá dictar
ordenanzas, crear, modificar y suprimir tasas”.
De acuerdo a ese instrumento legal y a los articulados citados, se
establecen las atribuciones y facultades para la Corporación Provincial
(Constitución Política del Ecuador, 2008).
Debido a que las concesiones en la provincia del Guayas, se realizaron
en el año 1998 y la constitución sufrió cambios en el año 2008, se tiene
que hacer referencia al documento legal anteriormente vigente.
En la nueva Constitución, en el Art. 238 se conforman legalmente los
gobiernos autónomos y descentralizados incluyendo los Consejos
Provinciales.
El art. 242 indica la organización del territorio, entre otras están
consideradas las provincias.
El art. 263 del régimen de competencias indica, cuales son las de los
gobiernos provinciales, sin perjuicio de otras que determinen la ley.
(“Sobre Concesiones/Marco Legal”, 2013) Ley de Concesión Vial,
proyecto de ley (1986-1988), es antecedente para la elaboración de la Ley
de Modernización.
Ley de Modernización del Estado, (diciembre, 1993, RO#349) y su
Reglamento (diciembre, 1994, RI #581) es el marco jurídico para la
delegación de obras y servicios públicos.
75
Ley Orgánica de Tránsito
La evasión del pago de peajes -indiferente del tipo de sistema que se
utilice- constituye una contravención leve de tercera clase, que implica
una multa equivalente al 15% de la remuneración básica unificada (RBU)
y la reducción de 4,5 puntos en la licencia de conducir.
La multa y reducción de puntos en la licencia de conducir por evadir el
pago de peajes, está estipulada en la Ley Orgánica de Tránsito, en la
Sección Tres denominada “Contravenciones Leves de Tercera Clase”, en
el artículo 141 en su inciso b; y cito: “El conductor que realice cualquier
acción para evadir el pago de los peajes o peajes automáticos en los
sitios legalmente establecidos” (Ley Orgánica de Tránsito, 2014).
Ley de Régimen Provincial
En el art. 7 se expresa que: “propender al progreso de la provincia” y
además “prestar servicios públicos de interés provincial”. Es decir,
aquellas funciones que le corresponde al consejo Provincial.
En el art. 29, en su inciso a) se expresa que: “dictar ordenanza, acuerdos
y resoluciones”; y, en el inciso c) se cita que: “crear, modificar y suprimir
tasas y contribuciones especiales”. Es decir, se detallan las atribuciones y
deberes del Consejo Provincial y/o Prefecturas (Ley de Régimen
Provincial, 2003).
Ley de Régimen Tributario Interno
En el art. 56 en el que se indica que el impuesto al valor agregado se
establece para todos los servicios, incluyendo aquellos que son prestados
por el Estado. Pero, son grabados con tarifa 0 el valor de peaje de
acuerdo al numeral 16 del mismo articulado donde se expresa que: “el
76
peaje y pontazgo que se cobra por la utilización por carreteras y puentes”
(Ley de Régimen Tributario Interno, 2016).
Concesión de Obras Públicas
La concesión no se encuentra bajo la promulgación de una ordenanza
como en otras provincias se ha realizado.
Para la autovía Durán-Boliche, que fue concedida a la empresa
CONORTE, se realizó mediante actas denominadas “Actas de
Restablecimiento del Equilibrio Económico-Financiero” donde se
suscribieron los contratos de concesión.
Dicho documento fue firmado el 7 de abril de 1999. Y mediante resolución
emitida el 12 de julio de 1999 donde autorizaba el pago a proveedores en
este caso, la concesionaria CONORTE.
El monto de la inversión ascendía alrededor de 16 millones de dólares al
31 de diciembre de 1999.
La concesión de la autovía Durán-Boliche fue realizada el 20 de octubre
de 1999 bajo la administración de Nicolás Lapentti Carrión mediante
escritura pública.
Donde se estableció:
a) La concesión de la obra pública
b) Ejecutar obras adicionales, en especial para enfrentar los
problemas suscitados por la presencia del Fenómeno del Niño.
c) Construcción y automatización de estaciones de peaje adelantada.
d) Administración y recaudación de peaje.
Actualmente, el sistema de peaje “Boliche” cobra los siguientes valores
por uso de la vía:
77
- Categoría 1 (Livianos) US $ 1.00
- Categoría 2 (Pesados con 2 ejes) US $ 2.00
- Categoría 3 (Extrapesado con 3 ejes) US $ 3.00
- Categoría 4 (Extrapesado con 4 ejes) US $ 4.00
- Categoría 5 (Extrapesado con 5 ejes) US $ 5.00
- Categoría 6 (Extrapesado con 6 ejes) US $ 6.00
Siendo los de mayor frecuencia los vehículos extra-pesados de 2 a 4 ejes.
Ley de Contratación Pública
Para todos los procesos contractuales, ya sean de compra, obras o
alquiler de equipos, se siguieron los procedimientos enunciados en esta
norma, cabe señalar que a partir del 4 de agosto de 2008, se expidió la
nueva de Ley Compras Públicas, la cual se encuentra vigente, por lo tanto
para nuevos procedimientos se debe tomar en cuenta la nueva normativa
(Ley de Contratación Pública, 2008).
Ley de Distribución del 15% del presupuesto del gobierno centralpara gobiernos seccionales
Art. 1.- Ámbito de la ley.- La presente ley regula la distribución, manejo y
transferencia, y control de la asignación constitucional del 15% del
presupuesto el gobierno central, excepto los ingresos provenientes de
créditos internos y externos en beneficios de los consejo provinciales y
municipios para planes de inversión o proyectos de inversión, tanto
provinciales como municipales sin perjuicio de otros recursos que se
signen a través del Fondo de Desarrollo Seccional y los que correspondan
de conformidad con otras leyes.
Art. 3.- Destino de Fondo. - Los consejos provinciales y los municipios
invertirán las alícuotas que les correspondan en planes o proyectos de
desarrollo económico, social y cultural, de acuerdo a los fines y funciones
78
que les confieren la Constitución Política de la Republica y las leyes de
Régimen Provincial y Municipal, según el caso y otra las leyes.
Art. 10.- Inversión Autónoma de Recursos. - Hecha la distribución del
Fondo, cada consejo provincial o municipio aprobará autónomamente y
sin intervenciones de ningún tipo otro organismo autoridad del Estado, los
planes de inversión hacer ejecutados con cargo a la alícuota que le
corresponde.
De la correcta inversión de estos recursos, el prefecto y el consejo
provincial y el alcalde y el municipio, según el caso responderán de
conformidad con las normas pertinentes de la Ley Orgánica de
Administración Financiera y Control.
Art. 11.- Fideicomisos.- Los organismos seccionales podrán construir
fideicomisos sobre los recursos que les asigna el literal c) del artículo 149
de la Constitución Política del República, de acuerdo con el Reglamento
de esta Ley (Ley de Distribución del 15% del presupuesto del gobierno
central para gobiernos seccionales, 2006).
Ley Orgánica de Administración Financiera y ControlArt. 141.- Negociación de Bonos. - Concluido el trámite de la emisión de
bonos, si se trata de los emitidos por los del Gobierno Nacional o por las
entidades de régimen seccional, será negociados por el Ministerio de
Finanzas.
Toda emisión de bonos en moneda nacional, se negociará a través de las
bolsas de valores legamente establecidas.
Exceptuando los casos siguientes:
1) Las que realicen la Comisión de Valores-Corporación Financiera
Nacional y el Banco Ecuatoriano de la Vivienda.
2) Las que se colocan en mercados extranjeros; y,
79
3) Las que se negocien directamente en entidades y organismos del
sector público (Ley Orgánica de Administración Financiera y
Control, 2013).
Ley de Mercado de Valores
Art. 40.- Colocación de valores emitidos por instituciones del sector
público. - Las colocaciones de deuda interna del sector público,
denominada en cualquier moneda o unidad de cuenta, emitidas al
amparo de sus propias leyes, deberán ser colocadas a través de
subastas interconectadas entre las bolsas de valores existentes.
La colocación podrá llevarse a cabo sujetándose a las
disposiciones previstas de esta ley y sus normas complementarias
(Ley de Mercado de Valores, 2015).
Hipótesis
i) El sistema de peaje automático o telepeaje reducirá el
congestionamiento vehicular.
ii) El sistema de peaje automático o telepeaje reducirá costos a la
estación de peaje “Boliche” ubicada en la autopista Durán-
Boliche.
Variables IndependientesSistema de Cobro de Peaje Automático o Telepeaje
Variables DependientesNúmero de Vehículo
Tiempo de Espera
Velocidad
80
DEFINICIONES CONCEPTUALES
Concesiones
Es realizar una delegación, generalmente, desde el sector público a la
empresa privada con el objetivo del mejoramiento de servicios y la
reducción del costo para la administración pública.
En nuestro presente estudio la concesión fue dada bajo los objetivos de la
construcción, mantenimiento, operación y administración de una obra
pública, enfocada a la viabilidad de la provincia del Guayas, y
específicamente al tramo Durán-Boliche.
Autovía
Es una vía o carretera de uso público construida para la circulación de
vehículos y automóviles.
Bonos
Son instrumentos financieros que se utilizan para obtener recursos a
través de la emisión de documentos que se convertirán en deuda.
Son generalmente utilizados por entidades privadas como por entidades
de gobierno para recaudar fondo para inversión o para obras públicas.
Decodificación
Es la traducción o proceso de descifrar un mensaje que ha sido trasmitido
y receptado. Para nuestro estudio esta “traducción” es la conversión que
puedan sufrir las ondas o frecuencias para su adecuada funcionalidad.
Trasmisor
Permite trasmitir señales eléctricas o electromagnéticas y que forma parte
de un sistema que trasmite dichas señales.
81
Para nuestro estudio es importante entender como el trasmisor emite
ciertas señales de ondas que luego serán convertidas en otras señales
por otros dispositivos.
Prefectura
Es el gobierno que rige un territorio de cualquier provincia, departamento
o estado en que se encuentra dividido un país.
Es importante para nuestro estudio conocer quien ejerce el control de las
concesiones debido a que nuestra propuesta sugiere un cambio de un
sistema manual a un sistema automatizado para el cobro del peaje.
Así entender las concesiones, sus procesos y el cuerpo legal que les rige.
Peaje
Es un valor que se paga por derecho a tránsito. Lo más importantes no es
conocer su definición sino los motivos por los cuales la concesionaria
administra y pone el valor del peaje.
Esto se pudo analizar y exponer en párrafos anteriores.
Sistema
Es un programa, conjunto de programa o dispositivos y equipos que
realizan funciones previamente programables.
Es importante para nuestro estudio conocer los diversos tipos de
sistemas, su tecnología, su capacidad y sus ventajas o desventajas para
poder cumplir con los requisitos para los cuales se ha diseñado el sistema
de peaje dinámico o telepeaje propuesto en el presente estudio de
investigación.
82
Kilohertz
Aceptado como Kilohercio, es una unidad equivalente a 1000 de Hercios.
Significa que el equipo o dispositivo o el elemento que se mueve a 1
Kilohercio, en realidad se mueve a 1000 de ciclos por segundo.
Es decir que se puede mover 1000 veces por segundo. Esto es
importante para la selección de dispositivos y equipos que servirán para el
diseño del sistema de peaje dinámico o telepeaje propuesto en el
presente estudio de investigación.
Especialmente para determinar la frecuencia adecuada del sistema.
Megahertz
Aceptado como Megahercio, es una unidad equivalente a 1’000.000 de
Hercios.
Significa que el equipo o dispositivo o el elemento que se mueve a 1
Megahercio, en realidad se mueve a 1’000.000 ciclos por segundo.
Es decir que se puede mover 1’000.000 de veces por segundo. Esto es
importante para la selección de dispositivos y equipos que servirán para el
diseño del sistema de peaje dinámico o telepeaje propuesto en el
presente estudio de investigación.
Especialmente para determinar la frecuencia adecuada del sistema.
Gigahertz:
Aceptado como Megahercio, es una unidad equivalente a 109 de Hercios.
Significa que el equipo o dispositivo o el elemento que se mueve a 1
Megahercio, en realidad se mueve a 109 ciclos por segundo.
Es decir que se puede mover 1.000’000.000 de veces por segundo. Esto
es importante para la selección de dispositivos y equipos que servirán
83
para el diseño del sistema de peaje dinámico o telepeaje propuesto en el
presente estudio de investigación.
Especialmente para determinar la frecuencia adecuada del sistema.
Onda
Es un movimiento de partículas que se propaga por medio físico o en el
vacío.
Es importante para nuestro estudio conocer esto debido a que con ello
nos permite determinar los dispositivos más adecuados para el sistema de
peaje dinámico o telepeaje propuesto en el presente estudio de
investigación.
Así tenemos que es importante conocer dicho concepto para determinar el
alcance de las frecuencias o de las antenas, por ejemplo.
Estándares
Son modelos o patrones a seguir. Es importante conocer los estándares
de fabricación o de requerimientos que formen parte del diseño del
sistema de peaje dinámico o telepeaje propuesto en el presente estudio
de investigación.
Esto nos sirve de guía para cumplir con requisitos y exigencias técnicas
aceptadas internacionalmente.
Normas ISO/IEC
Son normativas que han sido elaboradas por organismos internacionales
de estandarización y la comisión internacional electrotécnico.
84
Siendo importante la revisión de dichas normativas para el diseño
adecuado del sistema de peaje dinámico o telepeaje propuesto en el
presente estudio de investigación.
Es importante tener en cuenta las normativas aplicables para el diseño en
cuestión.
Micropocesador
Son circuitos formado por miles de transistores grandes o pequeños e
integrados a un chip con el fin de realizar determinadas funciones.
Es importante conocer sobre dicho concepto dado que uno de los
componentes del sistema de peaje dinámico o telepeaje propuesto en el
presente estudio incluye un microprocesador.
Interfaz
Es la conexión física o lógica entre dispositivos mediante un enlace de
comunicación.
Esto es importante para nuestro estudio dado que permite identificar qué
tipo de conexión es la más adecuada para el sistema de peaje dinámico o
telepeaje propuesto en el presente estudio de investigación.
Transductor
Dispositivo que sirve para modificar una señal física a una señal eléctrica.
Esto es importante porque nos permite identificar qué tipo dispositivo es
requerido para el sistema de peaje dinámico o telepeaje propuesto en el
presente estudio de investigación.
Potencia
Es la cantidad de energía producida o consumida en un tiempo
determinado.
85
Muestreo
Técnica estadística que permite calcular y seleccionar una muestra a
partir de una población de interés para una investigación especifica.
Población
Es la totalidad de elementos que son objeto de estudio y que permiten
tomar una muestra a partir de diversas técnicas de Muestreo.
86
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
Modalidad de la InvestigaciónPara el trabajo de investigación se consideró utilizar dos métodos,
combinándoles de tal manera que permita usar:
a) Modelos cualitativos mediante la aplicación de entrevistas a
personas, para obtener información respecto a proyectos similares
o conocimiento del tema de la presente investigación; y,
b) Modelos cuantitativos para realizar encuestas a los usuarios, que
utilizan dicha infraestructura diariamente.
Tipo de InvestigaciónEl tipo de investigación utilizada se enfocará en dos medios:
i. Documental. Obtenida a través de los archivos digitales como
físicos de la estación de peaje “Boliche” de la Autovía Durán-
Boliche, Prefectura del Guayas y de la empresa concesionaria
responsable de la autovía CONORTE; y,
ii. Campo. A partir de la información obtenida a través de
entrevistas y encuestas, complementando los datos de registros
y fuentes documentales.
POBLACIÓN Y MUESTRA
PoblaciónPara el presente estudio, se consideró la población, para poder obtener la
muestra.
Se consideró a todos los usuarios que cruzan diariamente la estación de
peaje “Boliche” de la autovía Durán-Boliche durante una semana, y
87
obtener esto, si del tráfico promedio diario estimado es de un total de
2.400 vehículos x 5 días obtendríamos un universo de 12.000 vehículos.
Se debe de indicar que dicha cifra es estimativa y fue proporcionada por
personal de dicha estación de peaje debido a que las cifras exactas son
reservadas.
MuestraPara determinar la muestra se utilizará la siguiente fórmula:
= ∗ ∗(( − 1) ∗ )⁄ ) + ( ∗ )Dónde:
P = Probabilidad de éxito (0.5)
Q = Probabilidad de fracaso (0.5)
N = Población o universo (12.000 vehículos)
E = Error admisible (6%)
K = Número de desviaciones típicas “Z” (2: 95.5%)
PQ = Varianza media de la población (0.25) donde P = Q = 0.5
n = Tamaño de la muestra
= 0.5 ∗ 0.5 ∗ 12000((12000 − 1) ∗ 0.06 ) 2⁄ ) + (0.5 ∗ 0.5)= 3000((11999) ∗ 0.0036) 4⁄ ) + (0.25)
= 3000(10.7991) + (0.25)
88
= 300011.0491= 272Cálculo de la fracción muestral:= 27212000 = 0.0226La muestra será tomada de forma totalmente aleatoria.
INSTRUMENTO DE RECOLECCIÓN DE DATOS POBLACIÓN YMUESTRA
TécnicaSe utilizarán para efectos del presente estudio las siguientes técnicas con
sus respectivos instrumentos.
Así tenemos que:
Tabla 2 Técnica e instrumentos utilizados en la investigación
Técnica Instrumento
Encuesta Cuestionario
Observación Registro de Observación
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Los archivos y registros se obtuvieron los informes de tráfico, usuarios,
registro de personal, entre otras informaciones de interés para conocer el
entorno en que se ejecuta las operaciones de dicha estación, ubicada en
la autovía motivo del presente estudio.
Además de la información que se ha obtenido de libros digitales, páginas
de internet y otros medios digitalizados.
Entre las herramientas a utilizar se encuentran:
- Microsoft Excel
- Simulador matemático MONTECARLO
89
Relativamentepoco conocido
23%
Imparcial21%Relativamente
no conoce29%
No conoce nadaabsolutamente
27%
Sistema Actual de Cobro de Peaje
Relativamente poco conocido Imparcial
Relativamente no conoce No conoce nada absolutamente
Recolección de la InformaciónPara el presente estudio, se consideró una muestra de 272 vehículos
tomados de forma completamente aleatoria.
Siendo los sujetos de estudios los conductores de dichos automotores
indiferente de su tamaño o tonelaje.
Los datos recolectados, fueron tomados en la estación de peaje “Boliche”
de la autovía Durán-Boliche durante la semana del 11 al 15 de julio
durante el horario de 8:00 a 12:00 y de 14:00 a 18:00.
La información de los usuarios fue recolectada a través de la encuesta
elaborada (ver Anexo A).
Procesamiento y Análisis1.- El sistema de cobro de peaje actual es a su parecer:
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
ITEM CANTIDAD
Relativamente rápido 63
Imparcial 60
Relativamente lento 71
Muy lento 78
Total general 272
90
Podemos observar que aproximadamente el 56% de las personas
encuestadas consideran que es lento o muy lento el servicio de cobro que
se realiza en el sistema actual de cobro de peaje de la estación “Boliche”.
2.- El sistema de telepeaje es para usted:
ITEM CANTIDAD
Relativamente poco conocido 64
Imparcial 57
Relativamente no conoce 78
No conoce nada absolutamente 73
Total general 272
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Relativamentepoco conocido
23%
Imparcial21%
Relativamente noconoce
29%
No conoce nadaabsolutamente
27%
Conocimiento sobre el Sistema de Telepeaje
Relativamente poco conocido Imparcial
Relativamente no conoce No conoce nada absolutamente
91
Se observa que aproximadamente sólo el 55% de las personas
encuestadas consideran desconocen o saben muy poco sobre el sistema
de cobro a través de telepeaje y su funcionamiento.
3.- Si se implementara el sistema de telepeaje que reduciría el tiempo de
espera en el cobro, usted estaría:
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Parcialmente endesacuerdo
24%
Imparcial31%
Parcialmente deacuerdo
24%
Completamentede acuerdo
21%
Implementación del Sistema de Telepeaje
Parcialmente en desacuerdo Imparcial
Parcialmente de acuerdo Completamente de acuerdo
ITEM CANTIDAD
Parcialmente en desacuerdo 65
Imparcial 85
Parcialmente de acuerdo 65
Completamente de acuerdo 57
Total general 272
92
Se observa que aproximadamente el 76% de las personas encuestadas
estarían de acuerdo con la implementación del sistema de cobro, a través
de telepeaje para reducir los tiempos de espera entre cobros.
4.- Si el sistema de telepeaje permitiera debitar automáticamente sus
pagos, usted elegiría:
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Se observa que aproximadamente el 53% de las personas encuestadas
estarían de acuerdo con el pago a través del débito bancario mientras que
el 47% lo realizaría utilizando la tarjeta de crédito.
Debitoautomático
53%
Tarjeta de crédito47%
Formas de Pago
Debito automático Tarjeta de crédito
ITEM CANTIDAD
Débito automático 145
Tarjeta de crédito 127
Total general 272
93
5.- Si el sistema de telepeaje se implementara se necesita la colocación y
compra de un dispositivo a colocarse en su vehículo. Usted estaría de
acuerdo en:
ITEM CANTIDAD
Paga 145
No paga 127
Total general 272
Elaborado por: Angel Benites – Betsy VillaoSe observa que aproximadamente el 53% de las personas encuestadas
estarían de acuerdo con el pago y colocación del dispositivo.
Esto se debe al desconocimiento del funcionamiento del nuevo sistema.
Paga53%
No paga47%
Adquisición y colocación del producto
Paga No paga
94
Tabla 3
Registro de Observación
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
N° Observaciones SI NO Comentarios
1Existen una gran afluencia de
vehículos en la estación de peaje
“Boliche”
X
La afluencia es muy alta además en dicha
vía transitan automotores de diferente
tonelaje.
2Es adecuada la ubicación de la
estación de peaje “Boliche”X
La ubicación de la estación es óptima
dado que cuenta con un giro natural.
3Es adecuado el tiempo de espera para
el cobro de peaje en la estación
“Boliche”
X
El tiempo de espera para el cobro del
peaje en la estación “Boliche” es muy alto
llegando en promedio a alcanzar 30” a 1
minuto por automotor.
4Se genera congestionamiento
vehicular en la estación de peaje
“Boliche”
X
Se evidenció que se genera
congestionamiento en horas pico en la
estación de peaje “Boliche”.
SIMULACIÓN
De acuerdo a la DRAE (Diccionario de la Real Academia Española)
establece que simulación “Acción y efecto de simular”. Siendo así,
simular es “Representar algo, fingiendo o imitando (…)” (Real
Academia Española).
Thomas T. Goldsmith Jr. y Estle Ray Mann definieron a la simulación:
"como una técnica numérica para conducir experimentos en una
computadora digital.
Estos experimentos, comprenden ciertos tipos de relaciones matemáticas
y lógicas, las cuales son necesarias para describir el comportamiento y la
estructura de sistemas complejos del mundo real a través de largos
períodos."
En las ciencias, la simulación permite la investigación de una hipótesis o
un conjunto de hipótesis de trabajo, utilizando modelos matemáticos o
estadísticos.
La simulación se utiliza en las etapas tempranas de diseño o del
desarrollo para el mejoramiento de un proceso o bien a un sistema ya
existente cuyos efectos son exponencialmente beneficiosos al cambio
propuesto.
En nuestro caso particular deseamos observar el efecto que ocurre
cuando se cambie alguno de los componentes o características de los
componentes del sistema de Peaje Dinámico o Telepeaje con la finalidad
de asegurar que la operación soluciona el problema de
congestionamiento vehicular, reduce costos operativos, es el sistema más
económico para lograr la mejora deseada.
Todos los modelos de simulación son programas informáticos que tienen
datos de entradas los mismos que al ser procesados se obtienen datos de
salida que son generalmente la información que corroborará si los
96
resultados esperados se producen o no con el sistema propuesto e
ingresado en la simulación.
Como todo programa informático, los modelos de simulación se “corren”.
No generan una solución por sí mismos y tan sólo pueden servir como
herramienta para analizar el comportamiento del sistema bajo condiciones
muy específicas que son dadas por el experimentador.
Las condiciones por las cuales se propone realizar una simulación en vez
de una implementación directa son:
1. Se cuenta con información histórica que permite realizar y observar
los datos simulados del proceso.
2. Nos permite “jugar” y estimar parámetros que se consideran
críticos en el diseño y observar los efectos de los componentes
debido a sus diferencias en las características. Lo que
económicamente sería imposible debido al alto costo de cada
componente requerido.
3. Debido a la dificultad en la instalación y adquisición por su alto
costo, es imposible realizar experimentos y observar el
funcionamiento en un entorno real.
4. Se requiere un control sobre los componentes.
Las etapas de una simulación están conformadas por:
A. Definición del proyecto: Se identifica los objetivos del proyecto,
formas de medición y se define el sistema que se va a modelar o
simular.
B. Formulación del modelo: Se define y construye el modelo con el
cual se obtendrán los resultados deseados.
C. Colección de datos: Se definen los datos que el modelo va a
requerir para producir los resultados deseados.
97
D. Implementación del modelo: Establecer el método para
procesarlo en la computadora y obtener los resultados deseados.
E. Validación: Se valoran las diferencias entre el funcionamiento del
simulador y el sistema real que se está tratando de simular.
F. Interpretación: Se interpretan los resultados para la toma de
decisiones.
Simulación MontecarloLos orígenes de esta técnica están ligados al trabajo desarrollado por
Stan Ulam y John Von Neumann, a finales de los 40, en el laboratorio de
Los Álamos, cuando investigaban el movimiento aleatorio de los
neutrones (Peña Sánchez de Rivera, 2001).
En años posteriores, la simulación de Monte Carlo, se ha venido
aplicando a una infinidad de ámbitos como alternativa a los modelos
matemáticos exactos o incluso como único medio de estimar soluciones
para problemas complejos.
Su aplicación misma puede ser utilizada para resolver problemas que van
desde la física y la matemática hasta la valoración de proyectos de
inversión (Universidad Autónoma de Madrid, 2015).
Esto es porque su técnica permite “simular” la realidad, a partir de una
muestra tomada que puede ser generada de manera aleatoria siendo de
gran utilidad cuando el experimento resulta ser muy costoso en cuanto a
tiempo y dinero.
El nombre de Monte Carlo proviene de la famosa ciudad de Mónaco,
donde abundan los casinos de juego y donde el azar, la probabilidad y el
comportamiento aleatorio conforman todo un estilo de vida.
Son muchos los autores que han apostado por utilizar hojas de cálculo
para realizar simulación MC.
98
La potencia de las hojas de cálculo reside en su universalidad, en su
facilidad de uso, en su capacidad para recalcular valores y, sobre todo, en
las posibilidades que ofrece con respecto al análisis de escenarios (“what-
if anaylisis”). Así tenemos que el método de simulación Montecarlo es
utilizado para determinar el óptimo funcionamiento y la confiabilidad de
una red de gran tamaño o de mucha extensión cuando por sus mismas
dimensiones se es imposible realizar una evaluación exacta debido a los
altos costos de implementación o a la cantidad de unidades y factores a
evaluar (Mauttone Antonio, 2016).
Es importante indicar que este tipo de método son implementación y
evaluación sencilla, proporcionando resultados razonablemente precisos,
lo que si requiere es una gran cantidad de replicaciones o gran un número
de eventos para la obtención de resultados aceptables (Mauttone Antonio,
2016).
En otros estudios el método de simulación Montecarlo permite la
reducción de costos de inventarios, mejora en la estructura de espacio de
la bodega de almacenamiento y la reducción de la congestión de tránsito
de los productos cuando se procede con su almacenaje y despacho a la
vez.
La simulación por el método de Montecarlo que permite la evaluación y
observación de las variables de interés que se desea implementar para
optimizar y reducir costos (Gualán Espín & Salazar Gándara, 2007).
Validación de la Hipótesis
Encuesta
Como se puede apreciar a partir de los datos e información obtenidos por
medio de la encuesta, se puede concluir que el 77% de los usuarios no se
encuentran conforme con el sistema actual de cobro del peaje, pero esa
99
misma cifra está dispuesta a aceptar la implementación de un nuevo
sistema que reduzca los tiempos de esperan entre cobros, aunque la
mitad de ellos desconocen o saben algo del sistema de telepeaje o peaje
dinámico.
Resulta acorde que sólo el 53% de los encuestados pagarían por la
adquisición e instalación del dispositivo puesto que guarda relación con el
desconocimiento antes dicho.
Finalmente, si se implementara dicho sistema, el 53% realizaría el pago a
través de débito bancario lo que iría acorde con aquellas personas
encuestadas que pagarían por el dispositivo.
Aunque no es motivo de estudio, sería importante conocer cuáles son los
medios de comunicación que permitirían la difusión, impacto y aceptación
de propuesta de movilidad como el sistema de cobro de peaje dinámico o
telepeaje, dando así a conocer los potenciales beneficios que brinda dicho
sistema.
Análisis del Registro de Observación
La afluencia de automotores, es un factor muy importante a considerar,
dado que, de acuerdo a las observaciones efectuadas se pudo evidenciar
que es considerablemente alto tomando en cuenta los diversos tonelajes
que transitan por la autovía Durán-Boliche.
Esto conlleva a que se evidencie que exista congestionamiento debido a
que se ve influenciado por los tiempos de espera que son elevados y que
en promedio bordean entre 30” (segundos) a 1 minuto esto es generado
por el proceso del sistema manual de cobro de peaje que se realiza
actualmente en la estación de peaje “Boliche”.
Debido a lo anteriormente mencionado, en horas pico se genera un
congestionamiento vehicular en ambas direcciones en la estación de
peaje “Boliche”.
Cabe rescatar que la ubicación de la estación de peaje “Boliche” cuenta
con una óptima localización e infraestructura.
100
Esto es importante dado que permitirá una adecuada colocación de los
dispositivos que conformarán el sistema de peaje dinámico o telepeaje de
tal forma que no influirá en el tránsito de los vehículos existiendo con ello
la fluidez y el descongestionamiento vehicular requerido.
Simulación
Ante de proceder con realizar la simulación, se deberá establecer los
parámetros que permitan delimitar dicho análisis, así como las etapas que
engloba el uso de la presente herramienta y técnica que se utilizará en el
estudio de investigación que nos acontece.
Así tenemos que:
A. Definición del proyecto: Entre los objetivos que se pretende
alcanzar al usar la técnica y herramienta en mención se tiene:
- Reducir el congestionamiento vehicular a partir de la reducción
del tiempo de espera para el cobro del peaje mediante el
diseño y análisis de un sistema de cobro de peaje dinámico o
telepeaje en la estación “Boliche” de la autovía Durán-Boliche.
- Mejorar los ingresos económicos por concepto de peaje para
las diferentes categorías de vehículos mediante un mayor y
mejor fluido del tráfico al reducirse los tiempos de espera.
B. Formulación del modelo: Para la realización de la simulación que
nos permitirá escoger la tecnología más adecuada y conveniente
de acuerdo a los requerimientos y necesidades de dicha vía, es
necesario considerar las siguientes características:
- Estructura de la estación de peaje “Boliche”. Es la información
respecto a la infraestructura y datos técnicos de la autovía y de
la estación de peaje. Así tenemos que: ancho de calzada de
10,40 m.; carpeta asfáltica de 10 cm, base estabilizada con
101
cemento de 25 cm, sub-base de 20 cm, 88 cm de espesor de
material de mejoramiento, 1,07 a 1,50 m de material importado
1 m de material de reforzamiento de cimentación y 2m para el
terraplén que se asienta en la cota. Como protección de los
taludes de relleno, se colocó material producto de la
excavación de la cimentación con taludes 6:1. Cuenta con
sendos canales laterales longitudinales que permiten el libre
drenaje superficial y el drenaje transversal que incluye siete
alcantarillas de 1.500 mm y dos alcantarillas de hormigón de
triple cajón de 4x4m. Además cuentan con señalización vertical
y horizontal, tachas reflectivas que orientan y dan seguridad al
usuario y guardavías de protección, principalmente en las obras
de drenaje (Prefectura del Guayas). De acuerdo a lo anterior,
se estableció que se necesitaría aproximadamente 6 m. de
ancho por 2 m. de largo para los carriles a los cuales se le
implementará el sistema de peaje dinámico o telepeaje
(Prefectura del Guayas).
- Forma de Pago de Peaje. Se realiza a través del actual sistema
manual de cobro donde participa un colaborador que pertenece
a la empresa concesionaria.
- Requerimiento de los usuarios. Requieren un sistema de cobro
eficiente de tal manera que reduzca los tiempos de espera o
tiempos muertos ocasionados por las colas que se forman al
llegar a la estación de peaje “Boliche”, sobre todo en hora picos
y días festivos donde más se presenta dicha novedad.
- Requerimiento de la Prefectura del Guayas. Requiere un
diseño que permita el control y auditoria de los valores
recaudados por motivo del cobro del peaje.
- Requerimiento de CONORTE. Requiere un diseño que permita
el mejorar e incrementar la recaudación mediante un proceso
eficiente del sistema de cobro automatizándolo por completo.
102
- El sistema utilizado y seleccionado junto con los componentes
requeridos de acuerdo a las siguientes especificaciones
técnicas son:
i. Transmisor (TAG) será de última tecnología que deberá
ser instalado en la parte superior del parabrisas del
vehículo. Los requerimiento y características técnicas del
TAG o Etiqueta RFID deberá contener las siguientes
características:
Rango de Frecuencia: 2.4 a 2.5 GHz.
Rango de Lectura: 0 m. a 250 m.
Velocidad máxima para realizar lectura: hasta 200
Km./h
Sistema anticolisión: 2000 tarjetas simultaneas
Alimentación eléctrica: 3 V (RFID ECUADOR, 2016).
ii. El lector RFID que se considera necesario y que forma
parte del diseño del sistema propuesto de peaje dinámico
o telepeaje deberá tener las siguientes características y
requerimientos técnicos:
Rango de Frecuencia: 2.4 a 2.5 GHz.
Rango de Lectura: < 250 m.
Velocidad máxima para realizar lectura: hasta 200
Km./h
Sistema anticolisión: 2000 tarjetas simultaneas
Alimentación eléctrica: 9 a 12 V.
Dirección de Lectura: Direccional
Tipo de Antena: Vertical Polarizada
Ganancia de Antena: 16 dbi
Rango de Onda estático: <1.5
Permitir el almacenamiento de datos (RFID
ECUADOR, 2016).
103
C. Colección de datos: Para estimar y realizar la simulación del
sistema de peaje dinámico o telepeaje es necesario realizar un
levantamiento de información a través del conteo de vehículos
durante un periodo determinado. Para nuestro estudio se consideró
como periodo de levantamiento de la información, la semana del 11
al 15 de julio durante el horario de 8:00 a 12:00 y de 14:00 a 18:00.
Los datos recolectados fueron tomados en la estación de peaje
“Boliche” de la autovía Durán-Boliche. La información fue
proporcionada de forma verbal por parte del personal de dicha
estación, debido que para acceder a los datos directamente del
sistema, se debe de realizar una solicitud especial que deberá ser
previamente analizada y aprobada por la Prefectura del Guayas y a
su vez sea remitida a CONORTE, quien a su vez deberá aprobar la
entrega de la información debido a la existencia de cláusulas de
confidencialidad entre la Prefectura y CONORTE. Con dicha
información se puede estimar el número mínimo de tráfico (ver
Anexo D).
D. Implementación del modelo: Para hacer uso de la técnica de
simulación Montecarlo, se debieron crear tablas con la información
levantada respecto a los vehículos que transitaron por la estación
de peaje “Boliche” en el periodo de estudio. Teniendo la
información dentro la tabla creada, se procedió a realizar el cálculo
del resumen de la simulación Montecarlo (Anexo D) donde se
consideró la incidencia de las siguientes variables:
i. Intervalo de Tiempo, establecido y segmentado en 1
hora sin considerar el periodo de 12:00 a 14:00 dado
que era la hora de almuerzo.
ii. Tipo de Vehículo, establecido en 7 categorías: Liviano,
Pesado, Extra pesado (3 ejes), Extra pesado (4 ejes),
Extra pesado (5 ejes) y Extra pesado (6 ejes).
104
iii. El Número de Vehículos por hora
iv. El Tiempo por Vehículo medido en segundos de
atención. Para ello, se utilizó un cronometro.
ñ
E. Validación: Para la validación de los resultados, se realizó el
cálculo de variación entre los tiempos (seg./veh.) entre los valores
simulados del sistema de peaje dinámico o telepeaje propuesto y
los valores reales del sistema manual de cobro de peaje para
ambos sentidos (Durán-Boliche y Boliche-Durán).
F. Interpretación: Realizado el cálculo de variación respecto al
ahorro de tiempo, se evidencia una considerable reducción de
tiempo en la atención de los usuarios que transitan por la autovía
Durán-Boliche; y por ende, del congestionamiento vehicular. Se
concluye entonces que la hipótesis está comprobada, arrojado por
los análisis y la simulación efectuada. Así mismo, los resultados
encontrados comprueban un incremento de tráfico, lo que
comprueba la hipótesis planteada.
A partir de los datos reales que se obtuvieron se realizó el cálculo y uso
del método de simulación de Montecarlo:
a) Se unificaron los datos de ingreso/salida de vehículo independiente
de su tonelaje o de la cabina donde ingresó o salió.
b) Se segmentó por hora la cantidad de vehículos que pasaron por la
estación de peaje.
c) Se determinaron las variables de estudio: tiempo de espera,
velocidad del vehículo y cantidad de vehículos.
d) La simulación de Montecarlo nos permitió simular diversas
velocidades en un rango entre 0 a 200 Km./H. lo que nos permitió
determinar la velocidad mínima en que debe de ir un vehículo
cuando cruce el sistema de peaje dinámico o telepeaje, en este
caso particular, el valor arrojado fue de 19.95 Km./H. lo que se
105
refleja con la literatura técnica revisada donde se establecía un
valor de velocidad máxima de 20 Km./H.
e) Se establece el modelo de cálculo para simular el tráfico de los
vehículos en el sistema de peaje “Boliche”, a partir de las variables
identificada y su respectiva relación matemática:
= ∗NVS = Número de Vehículos Simulados.
NVR = Número de Vehículos Reales.
VE = Velocidad Establecida
VPR = Velocidad Promedio Real.
f) Se establece el modelo de cálculo para simular el número de
vehículos simulados atendidos por minutos:
= 60NVS = Número de Vehículos Simulados.
VSAM = Vehículos Simulados Atendidos por Minuto.
60 = Cantidad de minutos durante el periodo de estudio (1 hora).
g) Se establece el modelo de cálculo para simular el tiempo de
atención: = 60NVS = Número de Vehículos Simulados.
VSAM = Vehículos Simulados Atendidos por Minuto.
60 = Cantidad de segundos durante el periodo de estudio (1
minuto).
106
h) Se establece el modelo de cálculo de la variación para determinar
si existe una mejora o empeora del tiempo de espera de los
vehículos si se llegase a implementar el sistema de peaje dinámico
o telepeaje:
% = − ∗ 100%V% = Porcentaje de Variación
TAVS = Tiempo de Atención de Vehículos Simulados en segundos.
TAVE = Tiempo de Atención de Vehículos Reales en segundos.
i) Definido las variables y las relaciones matemáticas con que se
efectuaría la simulación final, se procede con el cálculo. Así
tenemos por ejemplo que:
En el horario de 08:00 a 09:00 se atendió a 184 vehículos
con un tiempo de atención de 3 vehículos por minutos con
una atención de 20 s. por vehículo y con una velocidad real
de 5 Km./H. Haciendo uso de los modelos de cálculos
definidos tenemos que:
= 186 ∗ 206= 620Esto es, que si se llegase a implementar el sistema de peaje
dinámico o telepeaje se esperaría que 620 vehículos
transiten por la estación de peaje “Boliche” en el horario de
08:00 a 09:00. Para determinar si el tiempo de espera ha
mejorado deberemos de utilizar el modelo de cálculo de
variación y realizar los cálculos previos.
Así tenemos que:
107
= 60620= 10Esto es que se atendería aproximadamente 10 vehículos por
minuto durante el periodo de 08:00-09:00, representando un
incremento del 230% dado que en la realidad se atiende a 3
vehículos por minuto.
= 6010= 6 .Esto es que se atendería aproximadamente en 6 segundos a
cada vehículo que transitará por el sistema de peaje
dinámico o telepeaje durante el periodo de 08:00-09:00,
representando un decrecimiento del -71% dado que en la
realidad se atiende a 20 segundos por vehículos.
% = 6 − 2020 ∗ 100%% = −0.71 ∗ 100%% = −71%
Las variaciones negativas significan un decrecimiento de los tiempos y
como el objetivo del sistema propuesto es la reducción del
congestionamiento a través de la reducción de los tiempos de atención,
se observa que mediante la simulación el sistema de peaje dinámico o
telepeaje cumple con el objetivo propuesto.
108
Es importante identificar las ventajas y desventajas de la simulación
Montecarlo. Se realizó un análisis cualitativo del cálculo efectuado y de los
resultados obtenidos aplicando simulación Montecarlo con personal de la
estación de peaje “Boliche” que se encarga de recaudar los valores para
el mantenimiento de la autovía Durán-Boliche.
También se realizó un análisis cuantitativo de los cálculos y los resultados
obtenidos aplicando simulación Montecarlo, para lo cual se generó la
misma cantidad de datos simulados que los datos que fueron
recolectados.
Entre las ventajas tenemos que:
- La simulación Montecarlo es una herramienta muy útil para estimar
la cantidad de vehículos que transitan en una carretera a partir de
una muestra, permitiendo alcanzar resultados considerables para
una adecuada toma de decisiones.
- La simulación Montecarlo, al ser un modelo dinámico, es también
una herramienta de mayor facilidad para la actualización e inclusive
la mejora en la estimación de los valores.
Entre las desventajas tenemos que:
- La simulación de Montecarlo necesita personal con conocimientos
especializados para la aplicación.
- La simulación de Montecarlo necesita complementarse con otras
herramientas estadísticas de tal manera que permita identificar si
existe una relación directa entre la congestión vehicular y el tiempo
de atención en la estación de peaje “Boliche”.
109
BASE DE DATOS DEL PAGO
La base de datos telepeaje está conectada con la base de datos de la Ant
para realizar una validación de la matricula que se encuentra registrada
en dispositivo de telepeaje, la plataforma de cobro que está actualmente
siendo utilizada para realizar el cobro manual de peaje se conecta con el
módulo de telepeaje y sus bases están sincronizadas de tal manera que
cuando un carro hace uso del sistema la base de datos del dispositivo se
encarga de recolectar la información vital para el cobro de la misma y esta
es enviada a la base de facturación para que esta se encargue de
ejecutar el cobro del mismo.
La base de datos telepeaje está compuesta de las siguientes tablas:
1.- La tabla dbo_dat en la cual se encuentran los datos más importantes
registrados el en dispositivo de telepeaje, entre los campos principales
que maneja son:
Id_reg: es donde se almacenan el id del dispositivo-
Placa: almacena la placa del vehículo registrado.
Nombre: almacena los nombres completos del dueño del vehículo.
Correo: almacena la dirección de correo electrónico del cliente para
a esta enviar el comprobante digital de cobro
Marca: almacena la marca del vehículo registrado
Modelo: almacena el modelo del vehículo registrado.
Año: fecha en que se realizó el registro del mismo.
Id_tipo: es la llave foránea con la tabla dbo_tipo
Id_tippag: es la llave foránea con la tabla dbo_tippag
Id_mat: es la llave foránea con la tabla dbo_mat
2.- tabla dbo_tipo en la cual se va a guardar la clasificación del vehículo
esto es si el equipo es liviano, pesado, extrapesado, etc., asignándoles un
110
código único para su fácil asociación, entre los campos principales
tenemos:
Id_tipo: la calve principal en donde se va a guardar el identificador
único de categoría.
Categoría: que almacena el tipo de vehículo registrado.
Id_cat: la clave foránea de la tabla dbo_cat.
3.- La tabla dbo_cat la cual almacenara el valor a pagar de cada vehículo
registrado, los campos principales son:
Id_cat el identificador vinculado a la tabla dbo_tipo.
Valor: almacena el valor que pagara el cliente.
4.- La tabla dbo_tippag la cual se encarga de almacenar el método por el
cual el cliente cancelara el telepeaje, sus campos principales son:
Id_tipo: identificador único de tipo de pago el cual se enlazará con
las tablas donde están almacenados los datos del cliente.
Método: almacena y hace referencia a el tipo de pago ya sea
recarga, débito bancario o tarjeta de crédito.
5.- La tabla dbo_tarj se encargará de almacenar todos los datos
concernientes a la tarjeta de crédito suministrados por un cliente en el
momento del registro como número de tarjeta clave de seguridad y fecha
de caducidad y las va clasificando con un identificador único el cual se
conecta con la tabla dbo_tippag.
6.- la tabla dbo_cta almacena todos los datos concernientes a la cuenta
bancaria que el cliente asocia en el momento del registro como tipo de
cuenta, número de cuenta y banco clasificándola con un identificador
único.
111
7.- La tabla dbo_rec la cual recopila los datos correspondientes cuando el
cliente decide que su dispositivo se maneje con un sistema de recarga de
saldo el cual decrementara el mismo cada vez que el carro atraviese el
telepeaje.
8.-Cuando un cliente no dispone de saldo disponible en ninguna de las
opciones anteriores se activa la tabla dbo_mat la cual almacenará el id del
dispositivo de no contar con el mismo una foto de la placa y el valor por
concepto de contravención que será recargado en su próximo proceso de
matriculación.
9.- La tabla user correo es una tabla de servicio la cual sirve para
configurar una dirección de correo que se utilizara para enviar de manera
electrónica los recibos por concepto de telepeaje.
Al finalizar el procedimiento de reconocimiento de datos se crea un
archivo con una recopilación de campos de las 8 primeras tablas el cual
es enviado hacia la tabla de facturación del sistema de pago para realizar
la transacción de pago respectiva.
Ilustración 11 Funcionabilidad del telepeaje propuesto
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
112
Para el funcionamiento de un telepeaje debemos de tener en cuenta los
siguientes componentes:
ELEMENTO MARCADOR O TAG.- Emite señales de radio buscando ser
detectada por la antena lectora validando su id único al sistema.
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
ANTENA LECTORA O TRANSECTOR. - Emite señales de radio
buscando determinar si hay un tag en su rango de cobertura
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Ilustración 12 Elemento marcador o Tag A
Ilustración 13 Elemento Marcador o Tag B
Ilustración 14 Antena lectora o transceptor
113
CONTROLADOR O READER SYSTEM.- Permite capturar, validar
y transmitir los datos vía gprs al sistema.
Ilustración 15 Controlador o Reader System A
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Esta tecnología nos permite marcar e identificar mediante el tag los
medios de un mismo vehículo cabezote, tráiler o contenedor a un
razonable costo.
Ilustración 16 Controlador o Reader System B
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
114
Ilustración 17 Controlador o Reader C
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
En la vida real el sistema de telepeaje funcionaria de la siguiente manera.
Tenemos:
1.- El panel ubicado en el techo nos muestra si un carril se encuentra
abierta o cerrado y detectara si el tag está asociado para el uso del
sistema de telepeaje.
Ilustración 18 Panel ubicado en el techo del carril
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
115
Ilustración 19 Panel ubicado en el techo del carril B
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
2.- Si cumple todos los requisitos y el tag es aceptado, las señales le
indicaran la vía a utilizar, el detector magnético indica la presencia de un
vehículo y este emite señales de radio buscando determinar si hay un tag
en su rango de cobertura caso contrario el semáforo cambiara de estado
indicando el cobro manual.
Ilustración 20 Al cumplir con los requisitos le indican el carril a coger
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
116
3.-Inmediatamente el sistema revisa a través de sus servidores el saldo
de su cuenta si es válido el sistema realizara el descuento de acuerdo a la
categoría del vehículo.
Ilustración 21 El sistema realiza la validación a sus servidores
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
3.-Caso contrario el semáforo cambiara de estado indicando el cobro
manual.
Ilustración 22 El semáforo en verde indica la transacción fuerealizada con éxito
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
CAPÍTULO IV
PROPUESTA TECNOLOGICA
Es viable realizar la presente propuesta del sistema de peaje dinámico o
telepeaje expuesto en el estudio de investigación que se desarrolla, dado
que existe el interés, autorización y motivación por las partes interesadas
(concesionaria y concesionante), tiempo y plazos extensos, recursos
necesarios y presupuesto requerido.
El funcionamiento del sistema propuesto de peaje dinámico o telepeaje es
que, al pasar el automóvil por el pórtico, sin necesidad de reducir su
velocidad, el TAG es activado y detectado por el pórtico, enviando una
señal que enciende una luz en el semáforo de vía para confirmar la
transacción generando el cobro en milésimas de segundo.
La luz verde del semáforo permitirá el paso y será la evidencia de una
transacción exitosa, mientras que la luz roja representará el no pago o la
existencia de algún problema con el dispositivo (ver Anexo C).
Análisis de Factibilidad
Para el diseño y análisis del sistema propuesto de peaje dinámico o
telepeaje sea una verdadera solución para la autovía Durán-Boliche, es
necesario identificar los requerimientos, la operación y los procesos que
conforman, es necesario considerar las siguientes características:
VIII. Estructura de la estación de peaje “Boliche”. Es la información
respecto a la infraestructura y datos técnicos de la autovía y de
la estación de peaje. Así tenemos que: ancho de calzada de
10,40 m.; carpeta asfáltica de 10 cm, base estabilizada con
cemento de 25 cm, sub-base de 20 cm, 88 cm de espesor de
material de mejoramiento, 1,07 a 1,50 m de material importado
1 m de material de reforzamiento de cimentación y 2m para el
118
terraplén que se asienta en la cota. Como protección de los
taludes de relleno, se colocó material producto de la
excavación de la cimentación con taludes 6:1. Cuenta con
sendos canales laterales longitudinales que permiten el libre
drenaje superficial y el drenaje transversal que incluye siete
alcantarillas de 1.500 mm y dos alcantarillas de hormigón de
triple cajón de 4x4m. Además, cuentan con señalización
vertical y horizontal, tachas reflectivas que orientan y dan
seguridad al usuario y guardavías de protección,
principalmente en las obras de drenaje. De acuerdo a lo
anterior, se estableció que se necesitaría aproximadamente 6
m. de ancho por 2 m. de largo para los carriles a los cuales se
le implementará el sistema de peaje dinámico o telepeaje.
IX. Forma de Pago de Peaje. Se realiza a través del actual sistema
manual de cobro donde participa un colaborador que pertenece
a la empresa concesionaria.
X. Requerimiento de los usuarios. Requieren un sistema de cobro
eficiente de tal manera que reduzca los tiempos de espera o
tiempos muertos ocasionados por las colas que se forman al
llegar a la estación de peaje “Boliche”, sobre todo en hora picos
y días festivos donde más se presenta dicha novedad.
XI. Requerimiento de la Prefectura del Guayas. Requiere un
diseño que permita el control y auditoria de los valores
recaudados por motivo del cobro del peaje.
XII. Requerimiento de CONORTE. Requiere un diseño que permita
el mejorar e incrementar la recaudación mediante un proceso
eficiente del sistema de cobro automatizándolo por completo.
119
Determinado los requerimientos de las partes interesadas y establecer
una situación actual del sistema de cobro manual y características
generales de la vía que se encuentra bajo estudio en la presente
investigación, se procederá realizar un análisis de la factibilidad
operacional para identificar e intuir si existe motivación e interés para su
uso; técnica que es el apartado se detallará de mejor manera el diseño y
el análisis efectuado del sistema propuesto de peaje dinámico o telepeaje;
factibilidad legal identifica las normativas que se deberían cumplir;
factibilidad económica es el apartado donde se realizará un análisis de
costo/beneficio. Y finalmente, se presentará un cronograma con los
entregables y criterios tanto para la validación y aceptación del producto.
Se expone a continuación, cuadros comparativos donde se definen los
equipos y la justificación de sus usos.
Tabla 4 Tabla comparativa de Equipos, Dispositivos o Maquinarias
Equipo, Dispositivo oMaquina
Característica Justificativo
Wi-Fi
Velocidad de
Trasmisión de 54
Mbps con un rango
de hasta 100 m y
ancho de banda de
20 MHz operando
en una banda de
operación 2.4 GHz.
Bajo un estándar
IEEE de 802.11a
Se utilizará dicha
estructura dado que se
encuentra instalada en
la estación de peaje
“Boliche”, lo que no se
requiere de una nueva
inversión para la
instalación del Internet.
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
120
Equipo, Dispositivo oMaquina
Característica Justificativo
Etiqueta
Rango de Frecuencia de
2.4 GHz. Rango de Lectura
máximo a 250 m. Velocidad
máxima para realizar
lectura de hasta 200 Km./h
Sistema anticolisión de
hasta 2000 tarjetas
simultaneas. Alimentación
eléctrica de 3 V. Modo de
operación: Activo.
Se utilizará una etiqueta
activa dado que permite la
trasmisión de datos hacia el
lector lo que no es posible
con etiquetas pasivas o
semi-activas. Además se
requiere que exista una
rápida comunicación entre
dispositivo lo que no se
lograría con etiquetas
pasivas o semi-activas. Así
como también que existen
etiquetas que solo cumplen
ciertas funciones
específicas como las
etiquetas pasivas.
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
121
Equipo, Dispositivo oMaquina
Característica Justificativo
Lector
Rango de Frecuencia a 2.5
GHz. Rango de Lectura de
hasta 250 m. Velocidad
máxima para realizar
lectura de hasta 200 Km./h
Sistema anticolisión de
hasta 2000 tarjetas
simultaneas
Alimentación eléctrica de
12 V.
Permitir el
almacenamiento de datos.
Modo de Operación:
Tecnología Activa.
Se utilizará un lector activo
dado que permite leer la
memoria de las etiquetas e
incluso escribir sobre ellas
lo que no es posible con
lectores pasivos o semi-
activos. Además se puede
establecer contraseñas de
protección lo que no se
lograría con lectores
pasivos o semi-activos.
Además, que se puede
conectar con interfaz en
red o serial.
Preferentemente haremos
por Internet.
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
122
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Equipo, Dispositivo oMaquina
Característica Justificativo
Controlador
Soporta shocks
eléctricos y vibraciones
sin perder la
conectividad,
interconexión y control
de los dispositivos,
tiene muchas
seguridades y
escalabilidad, soporta
altas temperaturas
industriales o
ambientales, trabaja en
tiempo real y tiene
múltiples entradas de
fuente de poder. Así
como también cuenta
con procesador de
punto flotante, memoria
no volátil, facilidad de
programación y
conectividad.
Se utilizará un
controlador PAC
(Controlador de
Automatización
Programable) porque
es un tipo de control
muy robusto y mucho
más eficiente además
que brinda muchas
cosas que no brindan
otros controladores
como PLC o PC, como
son procesador de
punto flotante, memoria
no volátil, facilidad de
programación y
conectividad.
123
Equipo, Dispositivo oMaquina
Característica Justificativo
Impresoras Térmica Epson
Punto/venta TM-T20ii
Conexión a través de
puerto USB, Serial o en
Red mediante WI-FI.
Resolución máxima de
impresión de 203 dpi.
Velocidad Máxima de 100
mm./s.
Se utilizarán las impresoras
antes mencionadas dado
que cuenta con las
características técnicas
requeridas y que son muy
utilizadas en
estacionamientos
vehiculares y de peaje. De
igual manera, son las
impresoras que cuenta la
estación de peaje “Boliche”
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
124
Equipo, Dispositivo oMaquina
Característica Justificativo
Cámara D-LINK DCS 501L
Cuenta con estándar IEEE
802. Visión Nocturna.
Conexión a Red por medio
de WI-FI. Control remoto.
Sensor de movimiento y
envío de email ante alerta.
Resistencia a la
intemperie. Compatibilidad
e instalación simple y
rápida
Se utilizarán las cámaras
que cuenta la estación de
peaje “Boliche” y que
cumple con los requisitos
técnicos solicitados y
requeridos.
Switch D-LINK DES-1024A
Cuenta con 24 puertos.
Configurable y
administrable mediante
consola. Velocidades altas
de conexión. Creación de
VLAN’s
Se utilizarán los switch que
cuenta la estación de
peaje “Boliche” y que
cumple con los requisitos
técnicos solicitados y
requeridos.
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
125
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Equipo, Dispositivo oMaquina
Característica Justificativo
Semáforos Traffic 8
2 luces. Resistente y
ligero hecho con
policarbonato. Pre-
cableado. Visores de 7
pulgadas. Cuenta con
diferentes soportes para
diversas estructuras
donde se lo desee
instalar. Utiliza bombillas o
luces de 110v.
Se utilizarán los
semáforos que cuenta la
estación de peaje
“Boliche” y que cumple
con los requisitos técnicos
solicitados y requeridos.
126
El funcionamiento del sistema propuesto de peaje dinámico o telepeaje,
es que, al pasar el automóvil por el pórtico, sin necesidad de reducir su
velocidad, el TAG es activado y detectado por el pórtico, enviando una
señal que enciende una luz en el semáforo de vía para confirmar la
transacción generando el cobro en milésimas de segundo.
La luz verde del semáforo permitirá el paso y será la evidencia de una
transacción exitosa, mientras que la luz roja representará el no pago o la
existencia de algún problema con el dispositivo.
Factibilidad OperacionalA partir de los datos e información obtenidos de la encuesta formulada a
272 usuarios, se puede concluir que el 77% de los usuarios no se
encuentran conforme con el sistema actual de cobro del peaje, pero esa
misma cifra está dispuesta a aceptar la implementación de un nuevo
sistema que reduzca los tiempos de espera entre cobros.
Por lo que se puede concluir que existe un fuerte apoyo por parte de los
usuarios finales que está conformado por los conductores que transitan
diariamente por dicha autovía.
De acuerdo a la literatura revisada, y de acuerdo a las facilidades
brindada tanto por personal de CONORTE, Estación “Boliche” y personal
de la Prefectura del Guayas, quienes son los clientes -es decir aquellos
quienes pagarán por la implementación del sistema propuesto- existe un
apoyo para que dicha propuesta sea puesta en marcha, así como en otras
ciudades del país ha comenzado funcionar de forma mixta con el sistema
manual. Lo que evidencia una motivación para su uso.
La mitad de los usuarios desconocen sobre el sistema de telepeaje o
peaje dinámico.
127
Resulta acorde que el 53% de los usuarios estarían dispuestos a pagar
por la adquisición e instalación del dispositivo en su automotor. Esto
último guarda estrecha relación entre sí.
Se determinó que, si se implementara dicho sistema, el 53% de los
usuarios realizaría el pago a través de débito bancario.
Es importante destacar que la encuesta tiene como finalidad conocer el
grado de aceptación ante la posible implementación de un sistema
dinámico o telepeaje en la autovía Durán-Boliche.
Y aunque no representa una participación directa de los usuarios para el
desarrollo de dicho proyecto, la encuesta nos ha permitido vislumbrar la
manera en que operativamente sería aceptada la propuesta en mención.
Permitiendo mejorar la planificación y ejecución de actividades, para
satisfacer esos requerimientos ocultos y las altas expectativas que
pudiesen tener respecto al sistema propuesto.
Finalmente, aunque no es motivo de estudio, sería importante conocer
cuáles son los medios de comunicación que permitirían la difusión,
impacto y aceptación de propuesta de movilidad como el sistema de cobro
de peaje dinámico o telepeaje, dando así a conocer los potenciales
beneficios que brinda dicho sistema.
Factibilidad TécnicaTal como se revisó en párrafos anteriores los sistemas de peaje dinámico
o telepeaje que utilizan la tecnología RFID son países especialmente de
Sudamérica dado que, para la idiosincrasia de nuestros países, se adapta
a la perfección debido a sus especificaciones y características técnicas,
especialmente el alcance del lector del TAG.
Como todo dispositivo se debe de cumplir ciertas condiciones para su
óptimo funcionamiento y eso se basa especialmente en la velocidad que
128
deberá tener el automotor, que se sugiere de acuerdo a otros estudios y
vías donde se ha instalado sistemas equivalentes es de 20 Km/h con una
separación de 2 a 20 m.
Considerando los costos, la tecnología RFID es mucho menor que
cualquier otro tipo de tecnología.
Ilustración 23 Plano de Estación de Peaje "Boliche"
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Como una segunda etapa después del levantamiento inicial de
información, el cual se presentó en párrafos y capítulos anteriores, es la
inspección y visita a las instalaciones de la estación de peaje “Boliche” en
la autovía Durán-Boliche.
Para ello, se debe realizar un plano somero de dicha infraestructura para
dimensionar un poco más la forma del flujo de tránsito, los procesos que
operan y tener un esquema gráfico sobre el sitio de estudio.
De dicha información podemos observar que existen actualmente 6
carriles, los mismos que se pudo constatar en sitio. Así tenemos que:
ancho de calzada es de 10,40 m.; carpeta asfáltica es de 10 cm.
Dicha información no sólo fue proporcionada por CONORTE S.A. sino que
también fue proporcionada por personal de la Prefectura del Guayas y en
la página web de dicha institución y de la empresa privada en mención.
Ante lo mencionado, dentro del diseño se sugiere establecer que todas
las cabinas de recaudación sean adaptadas para el sistema propuesto de
peaje dinámico o telepeaje, con ello se reducen costo de adaptación de
nueva infraestructura para el funcionamiento del sistema propuesto.
129
En otras ciudades donde se cuenta con estaciones de peaje se
implementó un sistema mixto, es decir el sistema manual y el sistema
automatizado funcionando al mismo tiempo, pero para ello han tenido que
adaptar y recurrir en costos adicionales para implementar.
Para evitar que los usuarios evadan el pago o cobro y -de alguna u otra
manera desarraigar en los infractores, entiéndase usuarios con TAG)- se
procederá sancionarlos mediante el registro de la placa del automotor y
características del rostro utilizando para dicho efecto sistemas de video
CCTV (circuito cerrado de televisión).
Dentro del diseño se estableció que la forma de pago mediante el sistema
propuesto de peaje dinámico o telepeaje se realizaría mediante pre-pago.
Para ello el sistema de peaje dinámico o telepeaje se dividirá en dos
procesos muy específicos que son:
a) Sistema de Peaje Dinámica o Telepeaje
b) Trasmisión de Datos
El sistema de peaje dinámico o telepeaje propuesto estará conformado
por:
a) Sistema con tecnología RFID
b) Sistema de Control de Periféricos
c) Sistema de Monitoreo
Los tres sistemas convergen e interactúan entre ellos. Siendo el Sistema
de Monitoreo el que recepta y envía la información receptada al proceso
de Trasmisión de Datos.
En la estación de peaje “Boliche” de la autovía Durán-Boliche se deberá
colocar un pórtico por cada carril, el cual en su parte superior tiene
instaladas varias antenas, radares o sensores incluso que permiten la
130
lectura electrónica. Dependiendo de las necesidades pueden venir
dotadas de cámaras de vídeo.
Con los usuarios, es necesaria la instalación del dispositivo TAG que es
un lector que permite identificar automáticamente a los vehículos.
Generalmente va colocado en la parte superior del parabrisas del
automóvil.
Ante lo mencionado, el requerimiento y características técnicas del TAG o
Etiqueta RFID Activa deberán contener las siguientes características:
I. Rango de Frecuencia: 2.4 a 2.5 GHz.
II. Rango de Lectura: 0 m. a 250 m.
III. Velocidad máxima para realizar lectura: hasta 200 Km./h
IV. Sistema anticolisión: 2000 tarjetas simultaneas
V. Alimentación eléctrica: 3 V.
VI. Modo de operación: Activo.
El lector RFID que se considera necesario y que forma parte del diseño
del sistema propuesto de peaje dinámico o telepeaje deberá tener las
siguientes características y requerimientos técnicos:
I. Rango de Frecuencia: 2.4 a 2.5 GHz.
II. Rango de Lectura: < 250 m.
III. Velocidad máxima para realizar lectura: hasta 200 Km./h
IV. Sistema anticolisión: 2000 tarjetas simultaneas
V. Alimentación eléctrica: 9 a 12 V.
VI. Dirección de Lectura: Direccional
VII. Tipo de Antena: Vertical Polarizada
VIII. Ganancia de Antena: 16 dbi
IX. Rango de Onda estático: <1.5
X. Permitir el almacenamiento de datos.
XI. Modo de Operación: Tecnología Activa.
131
La ubicación del lector deberá considerar la protección de dichos
dispositivos del ambiente externo al cual va a estar expuesto y de forma
activa continua.
El lector para este tipo de tecnología como la RFID utiliza interfaces como
RS232, RS48 o Wiegand.
Respecto a su colocación, las características y requerimientos del mismo
dispositivo permiten que tenga un largo alcance; además que cuenta con
una dirección de lectura direccional garantizando que sean leídos a pesar
que pueden leer más de 2000 etiquetas a la vez.
Y cuenta con una antena vertical polarizada que permite asegurar la
lectura de las etiquetas RDIF sean leídas por el lector en mención.
El Sistema de Control de Periféricos comenzará cuando leída la
información del TAG o la etiqueta RFID del automotor, esto es enviado al
servidor quien realiza la validación de la misma.
El servidor tendrá el control de los periféricos como cámara y semáforo,
este último periférico autorizará o denegará el tránsito en dicha vía
mediante el uso de las luces indicativas -para el caso particular del
presente estudio las vías concesionadas a la empresa CONORTE S.A en
la estación de peaje “Boliche”-.
Esto es importante dado que siendo un sistema mixto -como se ha
revisado en la literatura y tal como se ha implementado en otras
estaciones de peaje- originaría mayor inversión para el control de
periféricos adicionales como la barrera, el clasificador vehicular, entre
otros.
132
El semáforo deberá contar con unas especificaciones y requerimientos
técnicos especiales dado que será de uso exclusivo para los carriles que
serán utilizados por el sistema propuesto de peaje dinámico o telepeaje.
Este semáforo deberá contar con las características estándar de un
semáforo de calle o avenida, es decir constar con 2 luces (verde y rojo).
Deberá de ser fácil de programar dado que permitirá o denegará el
tránsito.
El Sistema de Monitoreo permitirá identificar la evasión del pago por parte
de infractores a través de la captación en video de la placa del automotor.
Así como velar por la seguridad e integridad de la infraestructura del
sistema propuesto de peaje dinámico o telepeaje. Conformado por un
sistema de video CCTV (circuito cerrado de televisión). El sistema deberá
estar conformado por cámaras de visión nocturna, eficiencia energética,
resistencia a la intemperie, sensor de movimiento y el envío de
información. Una de las principales opciones que están siendo utilizadas
actualmente es la trasmisión del vídeo sobre IP, esto es la captura,
digitalización, secuencia, administración y trasmisión en las redes IP. Se
colocarían dos cámaras.
La Trasmisión de Datos es el proceso más importante dado que permite la
conversión e intercambio de la información en acción. Para ello requerirá
el uso de una RED LAN que permitirá desde el uso de correo hasta la
transferencia de información. Se requerirá videocámaras, teléfonos,
router, switch, pc y otros dispositivos de tal manera que permita que el
adecuado funcionamiento para la transmisión de los datos.
Luego de eso, los datos son almacenados en un servidor donde a través
de un programa propio de cada servidor. Entre sus características
133
principales es que tenga más de 500 GB y la adquisición para colocar dos
discos duros para el almacenamiento y respaldo de la información, así
como para el funcionamiento adecuado y óptimo de dicha.
Es importante entender e indicar que no se requerirá equipo adicional
para realizar la clasificación de los vehículos dado que estaría enfocado
específicamente en la inscripción y entrega del TAG a los usuarios,
recordemos que se establecerá un solo sistema que es el propuesto de
peaje dinámico o telepeaje.
La estación de peaje “Boliche” cuenta actualmente con 6 servidores los
mismos que solo hacen uso de 5 detectándose una subutilización de los
recursos, pero generando una oportunidad para que el sistema propuesto
de peaje dinámico o telepeaje pueda hacer uso de todos los equipos.
También cuenta actualmente con 2 router y 3 switch que funcionan los
365 días del año. Además de contar con elementos complementarios
como: muchos puntos de red, conectores y patch cords. De esta manera,
permite monitorear todas las áreas. Actualmente tiene en funcionamiento
20 cámaras que dan cobertura y vigilancia a toda la infraestructura. De
esta manera, permite monitorear todas las áreas. Dichas cajas cuentan
con las protecciones requeridas del caso y se encuentran ubicadas en
sitios estratégicos desde la captura de la placa y rostro del dueño del
automotor hasta el acceso a las instalaciones.
Además, los equipos y dispositivos en mención permiten su
reconfiguración y actualización lo que les hace factible su adaptación al
nuevo sistema propuesto de peaje dinámico o telepeaje. También cuenta
con un paquete de Internet que provee CONORTE a la estación de peaje.
El mismo que es subcontratado con CNT.
134
Así tenemos que el usuario final deberá es:
i) Autorizar la instalación del dispositivo en su automotor
ii) Seleccionar el tipo de pago que puede ser pre-pago o post-
pago
iii) El medio de pago será por débito automático.
Como se ha mencionado e indicado anteriormente y en párrafos y
capítulos anteriores, el sistema propuesto de peaje dinámico o telepeaje
contará con tan sólo semáforos y cámaras para cada una de las seis
cabinas donde se va a instalar sin necesidad de que exista un sistema
mixto que funcione al mismo tiempo.
El funcionamiento básico del sistema propuesto en mención sería:
El lector identifica -mediante las señales enviadas por las antenas
que le conforman- la etiqueta o TAG que identifican al automotor
junto con toda la información contenida en dicho dispositivo.
La información receptada es re-codificada y enviada al servidor que
procederá a realizar la validación de la misma.
Si la información es válida o no, el servidor enviará una señal a los
periféricos de tal forma que procedan con la ejecución de tres
actividades: autorizar o denegar el tránsito del automotor en la
autovía, o comunicar al usuario cuando el saldo que posee está por
terminarse. En la última actividad mencionada, se deberá proceder
a comunicar al automotor con la señal de roja que deberá cancelar
manualmente o se le debitará junto con las multas
correspondientes e interés de ley que sean pertinente ante la
contravención de no cancelación o evasión del pago del
correspondiente peaje teniendo como evidencia las grabaciones de
las cámaras instaladas en la estación de peaje y almacenadas en
el servidor de monitoreo.
135
Es importante que una vez definido el diseño y funcionamiento, se
proceda con el análisis de dicho diseño.
Ante ello es importante destacar dos aspectos relevantes y de suma
transcendencia para la presente investigación respecto a otros diseños,
alternativas, soluciones y sugerencias formuladas respecto al mismo
tema:
i) En ningún país se ha instalado un sistema de peaje con 100%
de cabinas recaudadoras automatizadas, el presente diseño
brinda una alternativa única. Pero para que todo el sistema
propuesto de peaje dinámico o telepeaje funcione de manera
óptima no sólo es necesario tener acceso a presupuesto y
recursos, sino que también se debe de realizar actividades
complementarias de manera transversal, es decir realizar
actividades con los usuarios del sistema para que la adopción
de esta nueva tecnología pueda brindar de lleno todas las
bondades y ventajas que se conocen. Para ello, se requeriría de
una fuerte campaña tanto en medios tradicionales como en
medios digitales; establecer una fuerte promoción para la
adquisición de la etiqueta que venga acompañada de valor
agregado para el usuario.
ii) El porcentaje de instalación de etiquetas o TAG en vehículos
particulares es del 10% respecto al valor de vehículos que
circulen por la carretera o autopista donde se instalará el
sistema de peaje dinámico o telepeaje.
iii) Se deberá incluir dentro de las cifras estimadas de instalación
del dispositivo de etiqueta, a los vehículos, automotores y
maquinaria que pertenecen tanto a la empresa concesionaria
como la entidad concesionante.
136
iv) El número de etiquetas que pueden ser programadas por una
persona es de alrededor de 300 a 500 etiquetas, dependiendo
del modelo o tipo instalado.
Las consideraciones antes mencionadas serán tomadas muy en cuenta
dado que influirá directamente en el presupuesto y en el análisis del
costo/beneficio.
CENTRO DE DATOS
PROVEEDOR DE SERVICIOS DE INTERNET
Tenemos la conexión a internet subcontratada con CNT el cual nos
entrega un servicio conformado por lo siguiente:
Conectividad de última milla de fibra óptica desde el nodo del proveedor
hasta el nuestro punto de conexión.
Equipo Transceiver para la conversión de la interfaz óptica a una interfaz
de red.
Router de borde en donde están configuradas las ip publicas asignadas
por parte del proveedor para la conectividad a internet y desde el cual
salen la conexión hacia el firewall para el control de la seguridad de la red.
El proveedor de servicios de internet nos garantiza un enlace dedicado
1:1 con un ancho de banda de 20 Mbps el cual garantizara un rápida
conectividad hacia los principales servicios con los cuales interactúan
nuestro sistema tanto para la parte de transacciones bancarias así como
la conexión hacia la Base de Datos de la Agencia Nacional de Transito
(ANT).
Se ha firmado un contrato con el proveedor de servicios en el cual
manifiesta que el servicio tendrá una disponibilidad del 99.88% anual.
137
FIREWALL Y DMZ
Para la parte de la red interna, están dispuestos dos firewall en una
configuración de redundante la cual garantiza que la data residente en los
servidores esté debidamente protegida con políticas de bloqueo de
Servicios como ftp, ssh, telnet, entre otros así como la creación de listas
de control de accesos ACL en donde se definen los grupos de usuarios
basándose ya sea en direcciones ip o nombres de dominio y las reglas a
las que estarán sujetos los mismos.
También se creara la DMZ (zona desmilitarizada) en donde se pondrán
los servicios de menor incidencia para la empresa, políticas de acceso a
los servidores para así garantizar un menor grado de vulnerabilidad y
evitar la pérdida de información producto de un ataque informático.
En el Firewall también está configurado la conectividad a internet debido a
que este se encuentra conectado al equipo del proveedor para poder
manejar las salidas a internet.
CORE DE LA RED
Para la administración interna de la red se tiene dos Router dispuestos en
una configuración de alta disponibilidad para evitar así un fallo inesperado
como el mal funcionamiento del mismo o el reemplazo de uno de sus
componentes internos que afecten la operatividad de la red.
Estos equipos se encargarán de realizar la asignación de direcciones ip
dinámicas a los equipos de la red, una mejor administración del
direccionamiento, así como la posibilidad de creación de vlan de ser
necesario, para garantizar un óptimo desempeño de la conmutación.
También están dispuestos dos switches multicapa para el área de
distribución, los cuales se encargarán de distribuir el tráfico de red a las
distintas áreas de la misma evitando así perdida de información y retardo
138
en la red. Estos dispositivos se encuentran dispuestos en un esquema de
alta disponibilidad para evitar problemas en la red.
RED DE ACCESO
En la parte de acceso tenemos un esquema conformado por varios
switches los cuales tienen como función únicamente la conectividad de los
equipos en la red, debido a que todas las configuraciones de seguridad,
enrutamiento, y otras son manejadas por el core y el firewall.
Estos equipos están dispuestos también en una configuración que
garantiza la conectividad hacia el core.
CLUSTER DE SERVIDORES
Esto hace referencia a los servidores con que cuenta la empresa,
servidores como:
Aplicaciones
Base de datos
Active directory
Correo electrónico
Que son el pilar fundamental en la operatividad de esta solución de
telepeaje.
La configuración de clúster nos brinda la posibilidad de tener siempre
disponibilidad de los datos y que un evento fortuito no afecte la
operatividad de la empresa.
CONEXIÓN A SERVICIOS DE TERCEROS
Para logra una mejor funcionalidad del sistema se necesita el acceso a
conexiones de fuentes externas para realizar validaciones de datos o
generar rubros de débitos automáticos y cargos a tarjetas de crédito.
139
El sistema de telepeaje realiza una validación de datos conectándose a la
Base de datos de la Agencia Nacional de Transito para comprobar si los
registros del vehículo son los correctos, así como también realiza la
conexión con los distintos servicios de tarjetas de crédito y sistemas de
débitos bancarios para realizar las respectivas transacciones de cobro.
Para que estas transacciones se realicen en el menor tiempo posible se
necesita de una buena conexión a internet, y que el nexo entre nuestros
sistemas y los principales sistemas mencionados se encuentre
debidamente encriptado para garantizar así la no perdida de los datos, ni
el secuestro de las mismas.
ZONA DE PEAJE
Para la zona donde están ubicadas las cabinas tanto de telepeaje como
de cobro manual tenemos dispuesto la conexión inalámbrica para los
equipos que harán la función de recepción de la señal proveniente del
TAG instalado en los vehículos puedan enviar los datos para la
facturación los servidores de aplicaciones y bases de datos y la conexión
mediante cable de par trenzado para el equipo que realiza la función de
cobro manual de peaje en cual se encuentra instaladas las plataformas de
cobro del mismo.
Adicional a eso se encuentran conectadas las Cámaras de vigilancia de
cada uno de las estaciones de peaje las cuales registran las imágenes de
los carros que hacen uso del sistema durante todo el día, estas cámaras
están configuradas para registrar tanto en video como en imágenes las
transacciones realizadas y en el caso de que uno de los vehículos incurra
en una infracción de tránsito quede registrado la placa del mismo para
aplicar la sanción establecida en las normativas de transito vigentes.
Los registros tanto del TAG del cobro manual y de las imágenes son
almacenadas en las bases de datos de la empresa para llevar el debido
140
control de las mismas y así poder generar los reportes de control de uso
del servicio
Los usuarios que no dispongan del dispositivo TAG harán el uso de la
cabina de cobro manual respetando las tarifas ya establecidas, aquellos
usuario que por alguna circunstancia no dispongan de crédito en sus TAG
o métodos de pago se les permitirá un mínimo de 3 veces el uso del pago
manual, si después de esto el usuario reincide se lo tomara como una
contravención de tránsito y se aplicara la respectiva imposición conforme
a lo establecido en la normativa de transito vigente.
El número de transacciones realizadas en el día también son
almacenadas en las bases de datos de la empresa para así poder sacar
los registros de control de uso.
Para garantizar el correcto funcionamiento y que los dispositivos no estén
expuestos a vulnerabilidades e intentos de hackeo de los mismos la
conexión a internet de estos se encuentra debidamente configurada de tal
manera que servicios que pueden llegar a ser vulnerados con facilidad se
encuentran bloqueados y solo se tiene acceso a los servicios necesarios
para el cobro y conexión a las bases de datos ya antes mencionadas,
dichas reglas son creadas en una lista de control de accesos en la cual se
encuentran agrupados todos y cada uno de los equipos dispuestos en las
cabinas los cuales tienen un rango secuencial de direcciones ip para
poder ser identificados, clasificados y que las reglas de seguridad sean
aplicadas.
Factibilidad LegalCon el transcurrir de los años, las condiciones económicas basadas en el
consumo permitieron el incremento del parque automotor en los últimos
tiempos sobre todo después de implementada la dolarización en Ecuador.
Conforme a los cambios de época y de gobierno, la ley ha tenido varios
cambios y modificaciones con el objetivo de robustecer el marco jurídico y
141
derogar aquellas que no tienen función, uso o utilidad; siendo las leyes de
tránsito una de ellas.
La Asamblea Constituyente del año 2007 consideró establecer tanto en la
nueva constitución como su modificación en la respectiva ley, efectivas
políticas en el ámbito del transporte y del parque automotor tanto en su
adquisición, comercio exterior, ensamble interno y tránsito dentro del
territorio ecuatoriano.
Buscando la mayor de las seguridades y mejora en el transporte a partir
de la viabilidad interna, se establecieron políticas de carácter técnico que
incorpore las concesiones de obra pública a empresas privadas para
mejora y optimizar costos, así como mejorar el estado de vías, carreteras,
autovías y caminos vecinales a nivel nacional.
La actual ley de tránsito fue modificada el 10 de febrero del 2014, de
acuerdo al registro oficial de dicha normativa legal vigente.
Las reformas, modificaciones, enmiendas y correcciones a ley tuvieron
como objetivo mejorar el tránsito, establecer medidas correctivas para la
interpretación, tratamiento y juzgamiento de las contravenciones y delitos
de tránsito para determinar las sanciones adecuadas y correctas de
acuerdo a su gravedad o daño ocasionado.
Así mismo se crearon nuevas leyes que permitieron y permiten regular las
contrataciones de empresas privadas para la concesión de obras
públicas.
El nuevo marco legal de tránsito y el transporte contempla y considera la
falta de pago de peaje indistinto del tipo de sistema -sea manual o
automatizado- como una contravención que puede acarrear sanciones
para los infractores.
A diferencia de otros países, Ecuador no cuenta con normativa legal ni
técnica referente a la implementación de sistemas automatizados,
142
sistemas de peaje dinámico o telepeaje que permitan efectuar la
recaudación de fondos por el tránsito en una determinada vía.
Existen estudios y otras investigaciones, incluso sistema de peaje
dinámico o telepeaje que ya se encuentran implementados en algunas de
las vías de Ecuador.
Ante todo, lo mencionado, se evidencia que no existen imposibilidades o
restricciones legales, violaciones, vulneraciones ni infracciones para la
implementación del sistema propuesto de telepeaje o peaje dinámico en
la autovía Durán-Boliche.
Factibilidad Económica
Una vez diseñado y analizado el sistema propuesto de peaje dinámico o
telepeaje es un requerimiento que para atraer las inversiones y recursos
necesarios para una potencia implementación de dicha propuesta se
requiere dimensionar y determinar un presupuesto tentativo o referencial.
Dicho plan financiero y económico estará directamente dirigido hacia los
costos de instalación. Si dicho plan demuestra de forma adicional que los
beneficios son mucho más altos que los costos generados a partir del
análisis de Costo/Beneficio que se presentará a continuación, el objetivo
de reducir la congestión vehicular en la autovía Durán-Boliche quedará
automáticamente sustentado.
Así mismo, se demostraría otros beneficios no considerados como la
reducción de costos por infraestructura para la estación de peaje “Boliche”
encargada del mantenimiento y reparación de la autovía que es motivo de
estudio de la presente investigación.
Es importante indicar que dentro de nuestro presupuesto no se considera
la adquisición externa de los equipos, sino que se llegará a convenio con
empresas privadas ecuatorianas para que reduzcan su precio por el
volumen de ventas sobre todo de las etiquetas de RFID con lo que la
143
adquisición de los demás equipos resulte beneficiosa para la estación de
peaje “Boliche”.
Para la elaboración del presupuesto se deberá enlistar todos los
requerimientos técnicos expresados en equipo de tecnología que son
necesario para el óptimo funcionamiento del sistema propuesto de peaje
dinámico o telepeaje.
Así tenemos que, una vez enlistado los equipos o dispositivos requeridos
se procederá a su respectiva cotización, los mismos que son referenciales
y que pueden variar en el mercado después que el presente estudio salga
publicado.
Así como la inclusión de costos y gastos no planificados que como en
todo proyecto se puede dar.
Entre los equipos y dispositivos requeridos son:
a) Costos de equipos y dispositivos de Tecnología RFID.
b) Costos de equipos y dispositivos de Sistema de Control de
Periféricos.
c) Costo de equipos y dispositivos del Sistema de Monitoreo
d) Costos de equipos y dispositivos de Trasmisión de Datos
(incluyendo servidores).
e) Imprevistos y varios.
Se procede a presentar los costos de adquisición e instalación de los
equipos y dispositivos de la Tecnología RFID. Así tenemos que:
144
Tabla 5 Costo de Adquisición de Equipos y Dispositivos RFID
EQUIPO ODISPOSITIVO
CANTIDADPRECIOUNITARIO
PRECIO TOTAL
Lector RFID Activo
Direccional
10 $2.352 $20.352
Montaje de Lector 10 $80 $800
Fuente de Poder 10 $180 $1.800
Cableado (100 m.) 10 $500 $5.000
Conectores 10 $50 $500
Estación de
Programación5 $6200 $31.000
Etiquetas o TAG RFID
Activa 2.4 GHz.300 $48.10 $14.430
Instalaciones / Varios (3%)$2.066,46
Imprevistos (5%) $3.444,1TOTAL $74.392,56Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
* Se incluye impuestos, pero no valores por transporte ni logística de
entrega.
Los dispositivos, equipos, materiales, insumos y otros que serían
utilizados para la instalación del sistema propuesto de peaje dinámico o
telepeaje tienen un costo aproximado en el mercado entre USD $50 a
USD $200 entre los diversos ítems.
Los TAG’s fabricados de acuerdo a normativas internacionales tienen un
costo entre USD $50 a USD $70 por TAG según su alcance y lectura, a
pesar que actualmente existen dispositivos con lectura de hasta 200 m.
145
Se procede a presentar los costos de adquisición e instalación de los
equipos y dispositivos para el Sistema de Control de Periféricos.
Así tenemos que:
Tabla 6 Costo de Adquisición e Instalación de Equipos y DispositivosSistema de Control Periféricos
EQUIPO ODISPOSITIVO
CANTIDADPRECIOUNITARIO
PRECIOTOTAL
Semáforos 2 luces5 $700 $3.500
Controlador 6 $500 $3.000
Impresoras 3 $560 $1.680
Instalaciones / Varios (3%)$246
Imprevistos (5%) $410TOTAL $8.835Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
* Se incluye impuestos, pero no valores por transporte ni logística de
entrega.
Es importante destacar y mencionar que se va re-utilizar todo el equipo,
dispositivo e infraestructura instalada en la estación de peaje “Boliche” de
tal forma que el costo de inversión disminuya.
Se procede a presentar los costos de adquisición e instalación de los
equipos y dispositivos para el Sistema de Monitoreo.
Así tenemos que:
La estación de peaje “Boliche” cuenta actualmente con 20 cámaras
que dan cobertura y vigilancia a toda la infraestructura. De esta
manera, permite monitorear todas las áreas.
146
Dichas cajas cuentan con las protecciones requeridas del caso y se
encuentran ubicadas en sitios estratégicos desde la captura de la
placa y rostro del dueño del automotor hasta el acceso a las
instalaciones.
Además, los equipos y dispositivos en mención permiten su
reconfiguración y actualización lo que les hace factible su
adaptación al nuevo sistema propuesto de peaje dinámico o
telepeaje.
Esto permitirá la reducción de costo debido a que se puede hacer
uso de dichos equipos y dispositivos.
Se procede a presentar los costos de adquisición e instalación de los
equipos y dispositivos para el Sistema de Trasmisión de Datos. Así
tenemos que:
La estación de peaje “Boliche” cuenta actualmente con 2 router y 3
switch que funcionan los 365 días del año. Además de contar con
elementos complementarios como: muchos puntos de red,
conectores y patch cords. De esta manera, permite monitorear
todas las áreas.
Esto permitirá la reducción de costo debido a que se puede hacer
uso de dichos equipos y dispositivos.
Se procede a presentar los costos de adquisición e instalación de los
equipos y dispositivos para el Sistema de Trasmisión de Datos. Así
tenemos que:
La estación de peaje “Boliche” cuenta actualmente con 6 servidores
los mismos que solo hacen uso de 5 detectándose una
subutilización de los recursos, pero generando una oportunidad
para que el sistema propuesto de peaje dinámico o telepeaje
pueda hacer uso de todos los equipos.
147
Esto permitirá la reducción de costo debido a que se puede hacer
uso de dichos equipos y dispositivos.
También cuenta con un paquete de Internet que provee CONORTE
a la estación de peaje. El mismo que es subcontratado con CNT.
Se procede -luego del detalle de costos- a globalizar todo en un solo
presupuesto para determinar y dimensionar los recursos económicos
necesarios para la instalación del sistema propuesto de peaje dinámico o
telepeaje.
Tabla 7 Costo de Adquisición e Instalación de Equipos y DispositivosSistema de Peaje Dinámico o Telepeaje
COSTO PRECIO TOTAL
Tecnología RFID $74.392,56
Sistema de Control de Periféricos $8.835
Instalaciones / Varios (3%) $2.496,82
Imprevistos (5%) $4.161.38
TOTAL $89.885.76
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
La instalación e implementación de un sistema de peaje dinámico o
telepeaje en una autovía, -indiferente de los kilómetros que vaya a cubrir
o haya sido concesionado- con un nivel de funcionalidad óptimo y
tecnología de punta que permitan grandes flujos vehiculares y circulación
libre en varias vías, tendría costos aproximados que pueden bordear entre
los USD $ 80.000 a USD $ 100.000.
Los costos por mantenimiento y funcionamiento oscilan entre los US
$225.000 anual para el sistema actual de peaje cuya inversión fue de
148
35’000.000 recuperable a 30 años y a una tasa de 5% (dicha tasa es
referencial debido a que no pudo acceder a dicha información).
Siendo así, se procede a realizar el análisis Costo/Beneficio:
Tabla 8 Análisis Costo/ Beneficios
DATOSSISTEMA ACTUALVS1
SISTEMAPROPUESTOVS2
INVERSIÓN INICIAL ($/AÑO)$35’000.000 $100.000
MANTENIMIENTO Y
FUNCIONAMIENTO ($/AÑO)$225.000 $3.000
COSTO POR USUARIO ($/AÑO) $5.000 $5.000
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Definimos una tasa del 5% con una concesión de hasta 30 años.
VS1: $35’000.000 * (A/P,5%,30) + $225.000 = $ 2’325.000
VS2: $100.000 * (A/P,5%,30) + $3.000 = $ 9.000
El Telepeaje 2 tiene el valor anual mucho menor en costos, de manera
que es la alternativa que debe justificarse.
El valor incremental del costo es:
C= VS1 – VS2= (2’325.000 - 9.000) $ = 2’316.000$/año
Los costos para el usuario, se asumen que seguirán siendo lo mismo por
tanto tenemos que: = 5.0002 316.000 = 0.022
149
La razón B/C es menor a 1; como los beneficios relacionados con el
Telepeaje 1 no se justifican, se seleccionará el Telepeaje 2.
Etapas de la metodología del proyecto
Ilustración 24 Etapas de la Metodología del Proyecto
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
Etapa Inicial: Se definirán los criterios, objetivos, alcance y los
requerimientos para el desarrollo e implementación del sistema propuesto.
Así como la conformación del equipo y la presentación de la idea inicial.
Responsable: Director del Proyecto junto con personal asignado de las
partes interesadas (concesionaria y concesionante). Tiempo estimado: 3
meses.
Etapa Intermedia: Se desarrolla el plan de acción, designación de
funciones y responsabilidades, establecimiento de indicadores de
seguimiento. Actas de reunión con los avances y novedades junto con las
actividades administrativas y operativas para el análisis y diseño del
sistema (cotizaciones, adquisiciones y control de calidad). Responsable:
Equipo de Trabajo junto con personal de partes interesadas
(concesionaria y concesionante).
Tiempo estimado: 6 meses.
Etapa Final: Se elabora y entrega el informe Final para la aprobación.
Luego de ellos se procede con la presentación. Entrega. Producto.
INICIAL INTERMEDIA FINAL
150
Responsable: Equipo de Trabajo junto con personal de partes interesadas
(concesionaria y concesionante).
Tiempo estimado: 1 mes.
TIEMPO TOTAL DEL PROYECTO: 10 meses
Es importante considerar que el presente estudio tiene como alcance sólo
el diseño y análisis del sistema propuesto y por ende sus etapas son muy
definidas dado que no se ha incluido ningún tipo de implementación de
sistema automatizado o sistema de peaje dinámico.
ENTREGABLES DEL PROYECTOEtapa InicialActa de Constitución del Proyecto donde se establecen los objetivos,
alcances y requerimientos.
Etapa IntermediaPlan de Actividades con los indicadores de seguimiento. Actas de reunión
con los avances y novedades. Presupuestos. Cotizaciones, pro-formas.
Charlas. Análisis y Pruebas. Informe Final.
Etapa FinalEntrega de informe Final. Aprobación. Presentación. Entrega. Producto
terminado.
CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA
Para realizar la validación de la propuesta, y debido a que el alcance del
presente estudio de investigación está enfocado al diseño y análisis del
sistema de peaje dinámico o telepeaje en la autovía Durán-Boliche.
Se procedió estimar y realizar la simulación del sistema de peaje dinámico
o telepeaje siendo necesario realizar un levantamiento de información a
través del conteo de vehículos durante un periodo determinado.
Dicho levantamiento consideró como periodo de 4 días durante 9 horas.
Los datos recolectados fueron tomados en la estación de peaje “Boliche”
de la autovía Durán-Boliche.
151
Para hacer uso de la técnica de simulación Montecarlo, se crearon tablas
con la información levantada respecto a los vehículos que transitaron por
la estación de peaje “Boliche” en el periodo de estudio.
Teniendo la información dentro de la tabla creada, se procedió a realizar
el cálculo de la simulación Montecarlo (Anexo G) donde se consideró la
incidencia de la variable de Velocidad Establecida o Simulada y también
mediante el uso de las siguientes variables como Intervalo de Tiempo,
Tipo de Vehículo, El Número de Vehículos por Hora y el Tiempo por
Vehículo medido en Segundos de Atención.
Efectuada la validación de la información e interpretación de los datos,
esto permitirá la elaboración de un informe de prueba numérica del
sistema propuesto dada ciertas condiciones de los equipos o dispositivos
a ser utilizados.
En dicho informe se demostraría el ahorro de tiempo y por ende la
reducción sustancial del congestionamiento vehicular.
La simulación Montecarlo es una herramienta muy útil que nos ha
permitido estimar la cantidad de vehículos que transitan en una carretera
a partir de una muestra, permitiendo alcanzar resultados considerables
para una adecuada toma de decisiones. Y siendo un modelo dinámico,
permite su actualización.
Criterios de aceptación del Producto o Servicio
De acuerdo a lo expresado en párrafos y capítulos anteriores.
Además de contar con la simulación que nos permitió dimensionar el flujo
de vehículos de tal manera que se pudo dimensionar el funcionamiento
adecuado y óptimo del sistema propuesto de peaje dinámico o telepeaje.
Finalmente, tenemos que:
152
Tabla 9 CRITERIO DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO
REQUERIMIENTOCRITERIO DEACEPTACIÓN
RESULTADO OBTENIDO
Reducción de
Congestión
Vehicular
Reducción de
Tiempo de
Atención de
Cobro
Reducción del tiempo en
aproximadamente 99% lo
que se traduce en la
reducción de
congestionamiento.
Recordemos que son
datos tomados durante
una semana para
determinar una cifra
determinada se debería
tomar una muestra mucho
más grande.
Reducción de
Tarifa
Reducción de
Costo del
Servicio
A partir del análisis
Costo/Beneficio se
observó que el sistema
propuesto brinda muchos
más beneficios que
aquellos que no puede
justificar el sistema actual
por sus elevados valores.
Así el valor de AB/C es de
0.02 mucho menor a 1
que es la regla de
decisión.
153
Uso de
Infraestructura
Tecnológica
Presupuesto
A partir de la elaboración
del presupuesto, se pudo
observar que existe
mucha infraestructura
tecnológica que incluye
dispositivos y equipos que
pueden ser re-utilizado
para la instalación del
sistema propuesto. Esto
generó un ahorro
aproximado de $40.000
porque se contaba con
equipo e infraestructura
de monitoreo y de
trasmisión de datos.
También debemos de
recordar que el uso de la
tecnología permitirá
brindar un mejor servicio a
los usuarios que transitan
a diario y en este aspecto,
sólo se requerirá la
adquisición de la
tecnología RFID, que
serán equipos y
dispositivos certificados
con la más alta calidad
para la instalación y
puesta en marcha del
sistema propuesto.
Aceptación de los Encuesta A partir de los datos
154
Usuarios obtenidos en la encuesta,
se determinó que un
porcentaje de usuarios
estaría de acuerdo con el
cambio de sistema actual
al propuesto. Pero se
debe de considera que
existe un desconocimiento
generalizado de cómo
funcionaría el nuevo
sistema de cobro de peaje
por lo que se deberá
intensificar y planificar
campañas y reuniones de
sociabilización.
Calidad de
Equipos y
Dispositivos
Certificados
Sólo se requerirá la
adquisición de la
tecnología RFID, que
serán equipos y
dispositivos certificados
con la más alta calidad
para la instalación y
puesta en marcha del
sistema propuesto.
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
155
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONESLa propuesta de telepeaje de este estudio en la autovía Duran – Boliche
es necesaria para evitar las deformaciones en el pavimento del peaje,
para aumentar la fluidez vehicular y hacer del transporte un medio más
ágil, ayudando de esta manera a disminuir los tiempos muertos, dándole a
los usuarios de este sistema una mejor calidad de vida.
Se puede comprobar claramente que el ahorro de tiempo a través de la
simulación que tiene un usuario que usa su dispositivo electrónico TAG,
para cruzar la estación de peaje, es mayor al 20 % en relación a otro
vehículo que realice su cruce pero mediante el pago manual, incluso de
acuerdo a los valores más altos puede llegar hasta el 60% de tiempo es
decir si un vehículo que paga en efectivo la tasa de peaje se demora
cerca de 30 segundos, el mismo vehículo si usaría TAG lo haría en tan
solo 6 segundos.
Con el funcionamiento del sistema de telepeaje, automatizado casi en su
totalidad, con seguridades y buena tecnología, se puede ofrecer al cliente
nuevas formas de cancelar la tarifa, ya sea con débito bancario o a través
de tarjeta de crédito , es decir con medios electrónicos y utilizando las
ventajas que ofrecen los medios informáticos , a la vez que el usuario
podrá acceder a la información mediante centro de llamadas , en oficinas
de atención al cliente , por página web o correos electrónicos.
Automatizar el sistema de pago manual de la autovía Duran - Boliche nos
garantiza una mejor fluidez vehicular, sino que también una mejora al
rendimiento del sistema de cobro de peaje.
Debido que los equipos y dispositivos muy sensible al deterioro o a la falta
de mantenimiento preventivo se estimó el capital generando, reutilizando
los dispositivos a partir de la adquisición adicional de servicios y equipos
156
alternativos para dar soporte a los dispositivos iniciales, así como también
la adquisición e implementación de dispositivos cuyos estándares sean
iguales, es decir creando códigos o protocolos con altos grados de
seguridad. Es por ello que el presupuesto para dicha adecuación bordea
los $100,000.00 dólares.
RECOMENDACIONESEl uso del tag será obligatorio para las empresas que transportan
vehículos muy pesados, ya que si se detienen en el tramo del tele-
peaje ocasionaran daños como los que actualmente se aprecian en
el pavimento.
El mantenimiento de los equipos, deberá ser continuo para evitar
cambio de piezas o equipos que puedan ocasionar la
inoperatividad del tele-peaje. Se recomienda que sea un técnico
que conozca de automatización quien dé el debido mantenimiento,
caso contrario no existirá garantía de que los equipos recibieron un
mantenimiento adecuado.
Es importante que existan convenios con la policía nacional, ya que
ayudara a garantizar la seguridad dentro del tele-peaje; y además
ayudara con las multas previamente establecidas según la ley en
caso de que cualquier usuario del tele-peaje no cumpla con las
reglas establecidas.
Los anuncios que indican la forma de cruzar o usar el tele-peaje
tendrán que ser dados en su contenido y deberán ubicarse a una
distancia prudencial para que los usuarios puedan visualizar de
manera correcta.
Uno de los servicios que debemos de tener disponible es el de
grúa, se colocaran dos de estos automotores los cuales son
gratuitos y atiende las 24 horas del día. Además, hay una
ambulancia que presta servicios todo el día.
157
BIBLIOGRAFIA
Ley de Régimen Provincial. (2003).
Ley de Distribución del 15% del presupuesto del gobierno central para
gobiernos seccionales. (2006).
Constitución Política del Ecuador. (2008).
Ley de Contratación Pública. (2008).
Ley Orgánica de Administración Financiera y Control. (2013).
Ley Orgánica de Tránsito. (2014).
Ley de Mercado de Valores. (2015).
Ley de Régimen Tributario Interno. (2016).
RFID ECUADOR. (2016). Obtenido de http://www.rfidecuador.ec
Banda Alvarez, J. (2011). Estudio y Diseño de un Sistema de Telepeaje
en la vía Loja-Catamayo-Aeropuerto. Recuperado el 15 de 07 de
2016, de http://biblioteca.epn.edu.ec/cgi-bin/koha/opac-
detail.pl?biblionumber=10494
Blazquez del Toro, L. (s.f.). Sistemas de Identificación por Radio
Frecuencia. Recuperado el 15 de 07 de 2016, de
www.it.uc3m.es/jmb/RFID/rfid.pdf
Calderon del Hierro, C. (2009). Análisis del Sistema de Telepeaje en la
Autopista General Rumiñahui. Recuperado el 15 de 07 de 2016, de
http://repositorio.iaen.edu.ec/handle/24000/458
158
Chávez Proaño, E., & Guamialama Pazmiño, G. (2010). Implementación
de un Prototipo de Control, Monitoreo y Autenticación Vehicular,
utilizando tecnología RFID. Recuperado el 15 de 07 de 2016, de
bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/1590/1/CD-2733.pdf
CONORTE S.A. (s.f.). Recuperado el 15 de 07 de 2016, de
www.conortesa.com
El Universo. (11 de 07 de 2011). Recuperado el 15 de 07 de 2016, de
http://www.eluniverso.com/2011/07/17/1/1445/10-anos-parque-
automotor-crecio-un-113-caotizo-ciudad.html
Idrovo Quezada, W. (2015). MODELO DE NEGOCIO PARA CAMBIAR
SISTEMA DE COBRO EN AUTOPISTAS. Recuperado el 15 de 07
de 2016, de
http://dspace.ucuenca.edu.ec/bitstream/123456789/21319/1/TESIS
Mujica de la Barra, G. (2014). Modelo de negocio para cambiar sistema de
cobro en autopistas interurbanas concesionadas. Recuperado el 15
de 07 de 2016, de
http://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/131640/Modelo-
de-negocio-para-cambiar-sistema-de-cobro-en-
autopistas....pdf?sequence=1
Municipio de Durán. (s.f.). Recuperado el 15 de 07 de 2016, de
www.duran.gob.ec
Ochoa Vera, L. (2015). Arquitectura de un sistema inteligente de
transportación (ITS) que permita mejorar la operación y seguridad
del transporte terrestre del Ecuador. Recuperado el 15 de 07 de
2011, de http://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/10434
159
Pacheco Loor, C. (2014). Re-ingeniería de los procesos de Opevial S.A. a
implantarse en las estaciones de peaje de la red vial concesionada
de la provincia del Guayas, por actualización del sistema de cobro
año 2011. Recuperado el 15 de 07 de 2016, de
http://dspace.utpl.edu.ec/bitstream/123456789/11040/1/Pacheco_L
oor_Carmen_Viviana.pdf
Peña Sánchez de Rivera, D. (2001). Deducción de distribuciones: el
método de Monte Carlo. Madrid: Alianza Editorial.
Pillo Guanoluisa, D. (2010). Control de Personal para el colegio ‘UTN’
mediante la utilización de un controlador Ethernet y la tecnología de
Identificación por Radio Frecuendia (RFID). Recuperado el 15 de
07 de 2016, de
http://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/999?mode=full
Prefectura del Guayas. (s.f.). Recuperado el 15 de 07 de 2016, de
www.guayas.gob.ec/
Real Academia Española. (s.f.). Recuperado el 08 de 08 de 2016, de
dle.rae.es/?w=simular&origen=REDLE
Universidad Autónoma de Madrid. (2015). Obtenido de
https://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/carlosp/html/pid/monteca
rlo.html
Valdéz Villarrubia, F. (2012). Estrategia de Enrutamiento para la maniobra
de enlace a un convoy de vehículos en entornos urbanos, robusta
a la incertidumbre en los tiempos de recorrido. Recuperado el 15
de 07 de 2016, de
http://dspace.uah.es/dspace/handle/10017/15741?locale-
attribute=es
160
Villarroel, J. A., & Villarroel, J. (2010). Diseño e implementación de
Sistema de Control e Identificación Vehicular en parqueadero
ubicado en el edificio administrativo de la UPS aplicando tecnología
RFID. Recuperado el 15 de 07 de 2016, de
dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/2401/19/UPS-
GT000130.pdf
161
ANEXO AESTACIÓN DE PEAJE “BOLICHE
162
ANEXO BCUESTIONARIO
1.- El sistema de cobro de peaje actual es a su parecer:
Muy lento
Relativamente lento
Imparcial
Relativamente rápido
Muy rápido
2.- El sistema de telepeaje es para usted:
Muy conocido
Relativamente poco conocido
Imparcial
Relativamente no conoce
No conoce absolutamente nada
3.- Si se implementara el sistema de telepeaje que reduciría el tiempo de
espera en el cobro, usted estaría:
De acuerdo completamente
De acuerdo parcialmente
Indiferente
Parcialmente en desacuerdo
Completamente en desacuerdo
4.- Si el sistema de telepeaje permitiera debitar automáticamente sus
pagos, usted elegiría:
Débito Bancario
Tarjeta de Crédito
Tarjeta de Prepago
163
5.- Si el sistema de telepeaje se implementara se necesita la colocación y
compra de un dispositivo a colocarse en su vehículo. Usted estaría de
acuerdo en:
Pagar
No pagar
ANEXO C
ANEXO D
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
INTERNET
IP PUBLICA 200.25.214.46
MASCARA: 255.255.255.248
GW: 200.26.214.45
SEGMENTO DE RED
192.168.50.0
MASCARA: 255.255.255.0
CLASE: C
DNS:192.168.50.1
SERVIDOR WINS: 192.168.50.1
IP FIREWALL
192.168.50.252
MASCARA: 255.255.255.0
DNS: 192.168.50.1
CLUSTER DE APLICACIONES
192.168.50.3- 192.168.50.4
MASCARA: 255.255.255.0
GW: 192.168.50.252
IP CORREOS
192.168.50.253
MASCARA: 255.255.255.0
GW: 192.168.50.252
CLUSTER DE BASE DE DATOS
192.168.50.5- 192.168.50.6
MASCARA: 255.255.255.0
GW: 192.168.50.252
SERVIDOR DHCP ACTIVADO RANGO DE ASIGNACION
192.168.50.20-192.168.50.150
MASCARA: 255.255.255.0
GW: 192.168.50.252
DMZ
CLUSTER DE CORREOS
166
ANEXO E
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
167
ANEXO F
Elaborado por: Angel Benites – Betsy Villao
DISPOSITIVOS DIRECCIONES IP DISPOSITIVOS DIRECCIONES IP
Controlador 1 192.168.50.20 Cámara D-LINK 192.168.50.30
Controlador 2 192.168.50.21 Cámara D-LINK 192.168.50.31
Controlador 3 192.168.50.22 Cámara D-LINK 192.168.50.32
Controlador 4 192.168.50.23 Cámara D-LINK 192.168.50.33
Controlador 5 192.168.50.24 Cámara D-LINK 192.168.50.34
Controlador 6 192.168.50.25 Cámara D-LINK 192.168.50.35
ANEXO GSIMULACION