análise custo-benefício de infra-estruturas rodoviárias – metodologias de implementação

ANÁLISE DE CUSTO-BENEFÍCIO DE INFRA-ESTRUTURAS

RODOVIÁRIAS – METODOLOGIAS DE IMPLEMENTAÇÃO

Júri:

Presidente: Doutora Maria da Graça Alfaro Lopes, Professora Coordenadora (ISEL)

Vogais: Doutora Maria do Rosário Maurício Ribeiro Macário, Professora Auxiliar (IST)

Mestre Paulo José de Matos Martins, Professor Adjunto (ISEL)

Mestre Carlos Filipe da Fonseca Nunes Marques, Responsável da Unidade de Transportes,

Energia e Ambiente (TIS.PT)

Setembro de 2009

Ricardo Manuel Pintado Pereira (Bacharel)

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de

Especialização em Vias de Comunicação e Transportes

INSTITUTO SUPERIOR DE ENGENHARIA DE LISBOA Departamento de Engenharia Civil

ISEL

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Organização da Dissertação

CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO

CAPÍTULO 2 – ESTADO DA ARTE DAS METODOLOGIAS DE

CUSTO-BENEFÍCIO DE INFRA-ESTRUTURAS

RODOVIÁRIAS

CAPÍTULO 3 – ANÁLISE DE METODOLOGIAS DE CUSTO

BENEFÍCIO DE INFRA-ESTRUTURAS

RODOVIÁRIAS

CAPÍTULO 4 – IMPLEMENTAÇÃO DE METODOLOGIAS DE


RODOVIÁRIAS

CAPÍTULO 5 – APLICAÇÃO DOS MODELOS EM CENÁRIOS DE

ESTUDO

CAPÍTULO 6 – CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS FUTURAS

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1.1 Enquadramento

O transporte contribui significativamente para o crescimento económico das sociedades.

A maior parte dos sistemas de transportes (nomeadamente o rodoviário) não afectam essas sociedades somente de maneira positiva mas também de forma negativa (aumento do ruído e da poluição atmosférica);

Esses efeitos negativos, são designados por impactes externos, ou externalidades;

Realizar uma revisão dos principais projectos que abordem esta temática;

Diferenciar os tipos de custos reais existentes (custos totais, médios e marginais) e verificar qual o contexto da sua empregabilidade;

Porporcionar um conjunto de modelos para a avaliação de projectos e para a identificação e fixação dos preços das portagens de infra-estruturas rodoviárias;

Verificar a viabilidade de aplicação dos modelos analisados ao caso das concessões rodoviárias nacionais, com base nos dados disponiveis.

1.2 Objectivos

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ESTUDO


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2.1 Definição do Custo Total, Médio e Marginal

Os custos totais são os custos associados a todos os custos provocados pela actividade dos transportes;

Os custos médios é a devisão do custo total pela produção inerente ao mesmo;

Os custos marginais correspondem ao custo adicional de produzir mais uma unidade de transporte;

Estes tipos de custo têm grande utilidade na área das infra-estruturas rodoviárias da seguinte forma:

Os custos totais e médios permitem tomar decisões sobre avaliação de projectos;

Os custos marginais são no fundo custos que têm alguma relevância para decisões sobre “preços eficientes”.

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2.2 Principais Projectos Internacionais

Foram realizados diversos estudos/projectos internacionais sobre esta temática, destacando-se os seguintes:

PETS – Pricing European Transport System;

EUNET – Socio-Economic and Spatial Impacts of Transport Infrastructure Investments and Transport System Improvements;

FISCUS – Cost Evaluation and Financing Schemes for Urban Transport Systems;

HLG-TIC – High Level Group on Transport Infrastructure Charging, Final Report on Estimating Transport Costs;

UNITE – Unification of Accounts and Marginal Costs for Transport Efficiency;

ECT – External Costs of Transports;

HEATCO – Developing Harmonised European Approaches for Transport Costing and Project Assessment;

GRACE – Generalisation of Research on Accounts and Cost Estimation;

IMPACT – Internalisation Measures and Policies for All External Cost of Transport;

Manuais de referência:

Manual COBA – Design Manual for Roads and Bridges: Vol 13, Great Britain Department for Transport 2002;

TAG – Transport Analysis Guindance, Great Britain Department for Transport 2009;

Manual Alemão;

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2.3 Principais Projectos Nacionais

A nível nacional também se realizou alguns projectos/estudos, destacando-se os seguintes:

ESTRADA (2007) – Estimação de Custos e Benefícios Reais para a Avaliação Económica de Projectos de Investimento Rodoviário em Portugal. Macário et al, TIS.PT;

Martins (2001) – Metodologias para a Quantificação e Internalização dos Custos Externos no Sector dos Transportes, dissertação de mestrado de Paulo Martins, IST;

Santos (2007) – Modelação dos Custos do Utente na Estrada, dissertação de doutoramento de Bertha Santos, UBI;

Nos projectos internacionais PETS e UNITE foram produzidos estudos específicos para Portugal pelos parceiros portugueses no consórcio, temos os estudos:

Case Study: Lisbon, the Crossing of the River Tagus, PETS deliverable 12, José Viegas, Rosário Macário, Paulo Martins (TIS), 1999;

Accident Cost Case Studies, Case Study 8b: Marginal External

Accident Cost in Stockholm and Lisbon, UNITE anexo 8b do deliverable 9, Gunnar Lindberg (VTI), TIS, 2002.

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Em termos de avaliação de projectos de infra-estruturas rodoviárias, temos:

GCBA (2008) “Guide to Cost-Benefit Analysis of Investment Projects” – Guia de Avaliação de Projectos da UE;

HDM “Highway Development and Management” – software de avaliação económica de investimentos em projectos de infra-estruturas rodoviárias proposto pelo Banco Mundial;

COBA “Cost Benefit Analysis – software de análise do custo-benefício de infra-estruturas rodoviárias promovido pelo Departamento de Transportes do Reino Unido.

2.4 Avaliação de Projectos de Infra-estruturas Rodoviárias

Fonte: site da Internet do Jornal da Construção

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ESTUDO


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3.1 Metodologias de Cálculo de Custo-benefício de Infra-

estruturas Rodoviárias

As principais categorias de custos, utilizadas na determinação de custos e benefícios de infra-estruturas rodoviárias, são:

Custos da Infra-estrutura – todos os custos (construção, manutenção, operação e administração) resultantes da utilização da infra-estrutura rodoviária;

Custos do Congestionamento e Atrasos – custo resultante do tempo gasto a mais pelo utente num determinado percurso devido a situações de congestionamento;

Custos de Operação de Veículos – custos resultantes da utilização do veículo em termos de consumo de combustível e de outros consumíveis (óleos, água, etc..);

Custos dos Acidentes – custos resultantes dos danos materiais e na saúde humana derivado dos acidentes;

Custos do Ruído – custos resultantes dos danos (no incómodo e na saúde humana) da emissão de ruído dos veículos;

Custos da Poluição Atmosférica – custos resultantes dos danos (humanos, no solo, na água e na biosfera) das emissões de gases de escape (SO2, NOX, PM, NMVOC) dos véiculos para a atmosfera

Custos do Aquecimento Global – custos resultantes do aquecimento global resultante da emissão de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera por parte dos veículos;

SO

CIE

DA

DE

U

TE

NT

ES

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3.2 Metodologias de Avaliação de Projectos de Infra-


O GCBA (2008), é um guia de avaliação de projectos da União Europeia com o objectivo de oferecer uma orientação sobre avaliação de projectos. A avaliação de projecto segundo o GCBA 2008 é composto por 7 passos:

1. Apresentação e discussão do contexto sócio-económico e dos objectivos do projecto;

2. A identificação clara do projecto;

3. O estudo da viabilidade do projecto e das opções alternativas ao mesmo;

4. Análise Financeira do projecto;

5. Análise Económica:

VAL (Valor Actual Líquido);

TIR (Taxa Interna de Rentabilidade);

Rácio (Benefício/Custo);

6. Análise Multicritério – quando é dificil a atribuição de um valor monetário;

7. Análise da sensibilidade e risco – investigação do impacte da variação dos parâmetros chave na análise de resultados.

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ESTUDO


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4. IMPLEMENTAÇÃO DE METODOLOGIAS DE CUSTO-

BENEFÍCIO DE INFRA-ESTRUTURAS RODOVIÁRIAS

Fonte: Elaboração própria

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4.1 Avaliação de Projectos de Infra-estruturas Rodoviárias

– Utilizando Custos Totais e Médios

Fonte: Google maps


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4.1.1 Modelo HDM-4 – Avaliação de Projectos de Infra-


O modelo/software HDM-4 (Highway Developement and Management) é constituido por:

Módulos de input (introdução de dados): características da frota de veículos;

características da rede rodoviária;

trabalhos de manutenção e melhoramentos;

comportamentos do fluxo de tráfego (tipos de fluxos, velocidade, acidentes);

unidades monetárias e parâmetros de calibração;

Modelos cálculo utilizados pelo software: Modelo de deterioração da estrada;

Modelo de efeitos dos trabalhos de manutenção e melhoramentos;

Modelo dos efeitos para os utentes;

Modelo dos efeitos sociais e ambientais;

Ferramentas de análise utilizadas pelo HDM4: Análise de projecto (viabilidade económica);

Análise programada (programação de trabalhos);

Análise estratégica (planeamento do financiamento).

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4.1.2 Modelo Proposto – Avaliação de Projectos de

Infra-estruturas Rodoviárias


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4.2 Identificação e Fixação de Preços das Portagens de

Infra-estruturas Rodoviárias – Utilizando Custos Marginais

Fonte: Google maps


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4.2.1 Modelo GRACE – Identificação e Fixação dos

Preços das Portagens de Infra-estruturas Rodoviárias

O modelo/software GRACE permite o cálculo dos custos marginais (€ ct/veículo.Km) externos, para todas as principais categorias de custos externos e para uma vasta gama de tipos de veículos;

O software GRACE necessita de ser calibrado com os seguintes dados:

Localização da estrada (País);

Tipo de estrada (EN ou AE);

Extensão da estrada;

Volume de tráfego por período do dia (hora de ponta, fora da hora de ponta e nocturno);

Nº de acidentes/ano por tipo de gravidade (mortes, feridos graves, feridos ligeiros);

População Exposta por Km de estrada.

Fonte: Software GRACE

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4.2.2 Modelo Proposto – Identificação e Fixação dos

Preços das Portagens de Infra-estruturas Rodoviárias


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ESTUDO


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5. Aplicação dos Modelos a Cenários de Estudo

De seguida vai-se aplicar os modelos definidos anteriormente a

dois cenários de estudo da seguinte forma:


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5.1 Cenário de Estudo 1: Estrada Nacional EN125 (Algarve) Avaliação de Projectos

Os dois projectos, aplicados à EN125, que vão ser alvo de avaliação

económica são:

Projecto de conservação e reabilitação do pavimento

(intervenção 1A e 1B)– aplicação do modelo HDM-4;

Projecto de construção da variante de Olhão (intervenção 2)–

aplicação do modelo Proposto.

Fonte: Google maps

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De seguida iremos analisar qual a melhor alternativa de projecto (tabela seguinte) de conservação e reabilitação do pavimento da EN125 para os troço 1 (Vila do Bispo – Lagos) e troço 2 (Lagos – Nó do IC4) através do software HDM-4.

Nota: IRI (International Roughness Index) – é um índice que define a irregulariedade do pavimento rodoviário segundo uma escala classificada de 1 (muito regular) e 10 (muito irregular)

Fonte: Software HDM-4

5.1.1 Avaliação do projecto de conservação e reabilitação

do pavimento da EN125 – utilizando o modelo HDM-4

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Análise Económica (Custos do Utente da Estrada):


Análise Económica do Projecto de Conservação e Reabilitação do Pavimento da EN125

Troço em Análise Alternativa

de projecto

Aumento nos custos

de projecto (C)

Diminuição nos custos dos

utentes da estrada (B)

Valor actual liquido

(VAL=B-C)

Taxa de Interna de

Rentabilidade (TIR)

Troço 1: Vila do

Bispo -

Lagos

GAFR6 4.823.535,10 € 121.601.000,00 € 116.777.464,90 € 91,30%

GASO4-5 -263.421,14 € 128.249.000,00 € 128.512.421,14 € 87,80%

GATO3 846.777,90 € 139.413.000,00 € 138.566.222,10 € 69,27%

Troço 2: Lagos –

Nó do IC4

GAFR6 25.833.915,36 € 125.547.000,00 € 99.713.084,64 € 132,44%

GASO4-5 5.841.917,06 € 276.147.000,00 € 270.305.082,94 € 141,46%

GATO3 7.645.058,74 € 325.156.000,00 € 317.510.941,26 € 61,01%

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Em termos Ambientais (aumento das emissões atmosféricas dos gases de

escape – g/1000v.Km):

Troço 1 (Vila do Bispo – Lagos) Troço 2 (Lagos – Nó do IC4)


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5.1.2 Avaliação do projecto de construção da variante de

Olhão – utilizando o modelo Proposto

Utilizou-se o modelo proposto para determinar qual a melhor alternativa do projecto, sob o ponto de vista económico, de construção de uma variante em Olhão (figura seguinte);

A avaliação económica do projecto de construção de uma variante engloba 3 cenários:

sem projecto “não fazer nada” – sem construção da variante;

com projecto “fazer qualquer coisa” – construção da variante com 2 vias;

com projecto “fazer qualquer coisa” – construção da variante com 4 vias.

Fonte: Google maps

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5.1.2 Avaliação do projecto de construção da variante de

Olhão – utilizando o modelo Proposto

Análise Económica (Custos do Utente+Custos Ambientais):


Análise Económica do Projecto da Construção de uma Variante

Alternativas de Projecto Período

Indicadores Económicos

Valor Actual

Líquido (VAL)

Taxa Interna de

Rentabilidade (TIR)

Rácio Benefício/Custo

(B/C)

Construção de uma

Variante com 2 vias

Hora de Ponta 7.304.396,97 € 15,29% 4,25

Fora da Hora de Ponta 5.417.076,90 € 12,92% 3,41

Nocturno 637.872,92 € 5,40% 1,28

Geral 4.453.115,60 € 11,21% 2,98

Construção de uma

variante com 4 vias

Hora de Ponta 5.835.568,53 € 10,05% 2,48

Fora da Hora de Ponta 3.736.761,29 € 8,17% 1,95

Nocturno -1.118.891,10 € 2,36% 0,72

Geral 2.817.812,91 € 6,86% 1,72

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5.2 Cenário de Estudo 2: Auto-estrada A9 Identificação e Fixação dos Preços da Portagem

Identificação e fixação dos preços da portagem de cada troço (ver tabela) da auto-estrada A9 que liga o E. Nacional (Oeiras) a Alverca (ver figura):

Modelo GRACE;

Modelo Proposto.

Fonte: Google maps


Troços da A9 Extensão

(Km)

Estádio Nacional (Oeiras) – Queluz (*) 3,4

Queluz - Pontinha 6,0

Pontinha - Odivelas 6,8

Odivelas - Zambujal 7,9

Zambujal - Alverca 11,3

Total 35,4

* Troço sem portagem

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5.2.1 Identificação e Fixação dos Preços de Portagens da A9

Rácio (Preço da Portagem / Custo calculado pelo Modelo Proposto):

Rácio (Preço da Portagem/Custo Calculado)

Período da Hora de Ponta Classe de Veículo

Troços da A9 Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4

Queluz - Pontinha 0,56 0,56 0,36 0,30

Pontinha - Odivelas 1,14 1,03 0,67 0,51

Odivelas - Zambujal 1,39 1,91 1,13 0,80

Zambujal - Alverca 2,60 3,32 1,68 1,08



Período Fora da Hora de Ponta Classe de Veículo


Queluz - Pontinha 0,78 0,61 0,43 0,33





Período Nocturno Classe de Veículo


Queluz - Pontinha 0,31 0,20 0,15 0,12




Rácio<1 – Preço da

portagem não conforme com

o custo calculado

Rácio≥1 – Preço da

portagem em conformidade

com o custo calculado

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5.2.1 Identificação e Fixação dos Preços de Portagens da A9

PERÍODO DA HORA DE PONTA

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4

Classes de Veículos

% d

o C

usto

To

tal

Marg

inal

PERÍODO FORA DA HORA DE PONTA

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%



% d

o C

usto

To

tal

Marg

inal

% de cada categoria de custo no custo total determinado pelo modelo:


Período Nocturno

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%



% d

o C

us

to T

ota

l M

arg

ina

l

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ESTUDO


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6. CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS FUTURAS

O modelo HDM-4 (modelo de engenharia) necessita de uma quantidade de dados que por vezes são de difícil obtenção;

Como trabalho futuro a realizar nesta temática, era importante alargar o estudo das categorias de custos, para os: Custos da redução da qualidade da paisagem;

Custos da poluição do solo e da água;

Custos para áreas sensíveis;

Custos da poluição causada pelos acidentes;

Custos adicionais em áreas urbanas;

Custos da dependência energética;

Como recomendações futuras, na área da avaliação de projectos de infra-estruturas rodoviárias era importante criar uma conta nacional de transportes por dois motivos:

para que exista uma uniformização de metodologias de determinação de custos;

para evitar a grande divergência de valores de referência necessários para a calibração de modelos de determinação de custos.

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FIM

OBRIGADO PELA VOSSA ATENÇÃO

análise custo-benefício de infra-estruturas rodoviárias – metodologias de implementação

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