Revista Ciencias Universitarias Vol. 23, enero-diciembre 2025
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Artículo original

Determinación de los índices técnico y de explotación de la terminal de ómnibus “XI Festival”

 

iDYanara Rodríguez López*✉:yanita@unah.edu.cu

iDLuis Michel Sosa Ortega


Universidad Agraria De La Habana “Fructuoso Rodríguez Pérez”, Carretera Tapaste km 23 ½. San José de Las Lajas, Mayabeque. Cuba

 

*Autor para la correspondencia. Yanara Rodríguez López, e-mail: yanita@unah.edu.cu

Resumen

La presente investigación se realizó en la UEB “XI Festival” con el objetivo de determinar el comportamiento de los índices técnicos y de explotación de los ómnibus YUTONG ZK-6120. Se obtuvo que el coeficiente de buen estado técnico del parque fue de 0.58, el de aprovechamiento del tiempo (entre 0.996-0.999) y del camino de recorrido (entre 0.75 - 0.95) son elevados. El aprovechamiento de la capacidad de carga es alto lo que afecta el consumo de combustible y el estado técnico de los vehículos. El consumo de combustible real es superior al normado en 380.14 L diariamente lo que afecta el número de viajes comprometidos por la UEB. La mayor diferencia se observa en la ruta A10 donde se servician diariamente 86 L menos de los que se necesitan. El gasto específico por unidad de trabajo realizado (Ce) varía entre 0.577 y 0.705 L/Km por ruta, mientras que el gasto por hora de tiempo de explotación (Ch) varía entre 0.241 y 0.587 L/Km*h por ruta. Se estableció el modelo de regresión lineal múltiple para predecir el comportamiento del índice de consumo a partir de los valores de velocidad de movimiento, consumo de combustible, número de paradas y distancia total recorrida.

Palabras Claves: 
Índices, consumo, aprovechamiento, Combustible

Recibido: 14/9/2025; Aceptado: 09/10/2025

Conflicto de intereses: los autores de este trabajo declaran no tener conflicto de intereses.

Los autores participaron en el diseño y redacción del trabajo, además del análisis de los documentos.

CONTENIDO

Introducción

 

Se conoce que el crecimiento económico genera mayor demanda de transporte (Iglesias, 2010Iglesias Pérez, Casimiro. Efectos económicos del transporte. XXIV Curso general de transportes terrestres. Fundación de los Ferrocarriles Españoles. Madrid. 8/4/2010. 40 p.). Evidencias empíricas correlacionan el crecimiento del Producto Interno Bruto (PIB) y el crecimiento de la demanda de transporte, aunque las elasticidades varían de unos países a otros. En países industrializados se han obtenido elasticidades del transporte terrestre entre 0,7 y 1,5 en mercancías, y entre 0,6 y 1,4 en viajeros (Stambrook, 2006Stambrook, D. Key factors driving the future demand for surface transport infrastucture and services. OCDE Infrastructure to 2030. Telecom, land transport, water and electricity. 2006.). Esas elasticidades tienden a reducirse con el nivel de desarrollo (Vickerman, 2002Vickerman, R. Rapport introductif. CEMT Transport et development economique. Table redonde 119. 2002.), por el nivel de saturación de la movilidad individual y un mayor peso de las actividades que requieren menor movimiento de mercancías en las economías desarrolladas.

El sector del transporte, por su complejidad, requiere de un sistema de indicadores que posibilite la evaluación integral de la marcha del proceso de transportación. Su correcta selección, en función de las características del proceso de transportación, el análisis de su comportamiento y la correspondiente toma de decisiones, van a determinar la efectividad del proceso. Elementos como el consumo de combustible, el cronometraje de los tiempos de explotación, el aprovechamiento de la distancia recorrida, el coeficiente de buen estado técnico y de disponibilidad del parque, los gastos económicos por vehículo, forman parte de los índices técnico-económico y de explotación de los medios de transporte y del parque como tal. El estudio sistemático de los índices de consumo es imprescindible para realizar una comparación y determinar así la eficiencia bajo las condiciones de trabajo de los medios de transporte existentes en cualquier empresa, permite conocer las diferencias de las condiciones diseñadas de trabajo, descubrir las causas de los incumplimientos del plan de tráfico, mostrar las reservas de producción de los automóviles, para así poder adoptar medidas pertinentes para el mejoramiento del trabajo en general. (García, 2006García. Yelene. 2006. Estudio del Sistema de Transportación del Complejo CientíficoDocente.91 h. Trabajo de Diploma (en opción al título de Ingeniero Mecanizador) Universidad Agraria de La Habana.).

Atendiendo al problema que resulta analizar los índices técnico-económicos y de explotación de la terminal de ómnibus “XI Festival”, se plantea como el Objetivo general de este trabajo:

Analizar los índices técnico-económicos y de explotación de la terminal de ómnibus “XI Festival”.

Materiales y Métodos

 

Metodología para determinar el consumo de combustible

 

Para determinar y evaluar el consumo de combustible de los ómnibus en la UEB.

Terminal Cotorro “XI Festival” se emplearon dos métodos de medición: método aforado del tanque y el método de tanque lleno en el primero se requiere adicionalmente una regla u otro instrumento calibrado para el control de la variación del volumen, el depósito debe estar en posición horizontal. El primer paso lo constituye el aforado del tanque para lo cual se tomó un recipiente con capacidad de 20 Litros. El mismo se llenó a plena capacidad, se vertió en el tanque (depósito) y se marcó a cuántos centímetros de la varilla previamente seleccionada correspondía ese volumen de combustible, esta operación se fue repitiendo hasta que se llenó el tanque (depósito). Luego del aforado del tanque se procede a la medición en la que se servicia el medio de transporte, una vez realizado el recorrido, se comprueba la cantidad de combustible existente en el tanque con la varilla y se resta de la cantidad serviciada inicialmente. El segundo método es uno de los métodos más fáciles y económicos, por ende, es el más usado por la mayoría de los propietarios de vehículos. Este procedimiento consta de los siguientes pasos:

  1. Llenar el tanque de combustible.

  2. Llevar a cero el medidor de distancia recorrida (Odómetro).

  3. Realizar un recorrido.

  4. Llenar nuevamente el tanque.

  5. Registrar la distancia recorrida.

Realizar el mismo procedimiento anterior varias veces procurando tener el mismo recorrido y sus condiciones cada vez.

Metodología para la determinación de los índices técnicos y de explotación

 

Los índices principales para realizar el cálculo son:

  • Coeficiente de buen estado técnico.

  • Coeficiente del aprovechamiento del parque.

  • Coeficiente de aprovechamiento del recorrido.

  • Gasto específico por unidad de trabajo realizado.

  • Gasto por hora de tiempo de explotación.

  • Aprovechamiento del tiempo de trabajo.

  • Aprovechamiento de la velocidad de movimiento.

  • Aprovechamiento de la capacidad de carga.

Coeficiente de buen estado técnico

 

El coeficiente de buen estado técnico, expresión (1) α t   = ADt / ADex , se define por la relación de los vehículos - días en buen estado técnico y los vehículos días en existencia. Se considera un vehículo - días en buen estado técnico, cuando los vehículos no han permanecido la jornada diaria de trabajo en reparación o mantenimiento.

α t   = ADt / ADex
 (1)

donde:

ADt vehículo- días en buen estado técnico.

ADex vehículo- días existentes.

Coeficiente del aprovechamiento del parque

 

La relación entre los vehículos - días de trabajo y los vehículos - días existentes, representa el coeficiente de aprovechamiento del parque, expresión (2) α a   = ADtr / ADtr . Cuando los vehículos trabajan todos los días de la semana por igual este coeficiente coincide con el coeficiente de despacho.

α a   = ADtr / ADtr
 (2)

donde:

ADtr vehículos- días trabajando.

Coeficiente de aprovechamiento del recorrido (β)

 

La relación entre el recorrido útil y el recorrido total del automóvil define este coeficiente y se determina por la expresión (3) β = L / Lt

β = L / Lt
 (3)

donde:

L= recorrido útil del vehículo con pasajeros, Km.

Gasto específico por unidad de trabajo realizado (Ce)

 

El gasto específico por unidad de trabajo realizado por la expresión (4) Ce = gm / Q L / Km indica el cociente entre el gasto de combustible durante el trabajo y el volumen de trabajo realizado. En el caso del transporte el volumen de trabajo es la distancia recorrida en un ciclo cerrado.

Ce = gm / Q L / Km
 (4)

donde:

gm: gasto de combustible durante la realización del volumen de trabajo, L.

Q: volumen de trabajo realizado, Km.

Gasto por hora de tiempo de explotación

 

El gasto por hora de tiempo de explotación, expresión (5) C h   C / T 07   L / Km*h , es la relación entre el gasto específico y el tiempo de explotación.

C h   C / T 07   L / Km*h
 (5)

Donde:

T 07 = tiempo de explotación en horas.

Aprovechamiento del tiempo de trabajo

 

El coeficiente de utilización del tiempo de trabajo representa la relación entre el tiempo real de trabajo (Tr) y el tiempo de turno (TT).

τ   = T r   / T t
 (6)

Este coeficiente indica la parte que representan los gastos de tiempo en la carga y descarga y en las paradas durante el turno.

Aprovechamiento de la velocidad de movimiento

 

Velocidad técnica: Es el coeficiente de la división entre la longitud recorrida en km (L) y el tiempo de movimiento real en horas (Tmov). La velocidad técnica no tiene en cuenta el tiempo de las paradas durante el viraje a excepción de las que están relacionadas con las condiciones de movimiento.

V t = L / T mov
 (7)

La velocidad de explotación depende mucho de la organización del proceso de transporte y de las distancias.

Aprovechamiento de la capacidad de carga

 

La utilización de la capacidad de carga de una unidad de transporte se aprecia mediante el coeficiente de utilización de la capacidad de carga (Ƴ), la evaluación comparativa de la capacidad de carga de la unidad teniendo en cuenta las distancias de transporte, se haya mediante el coeficiente de capacidad de carga estático Ƴe.

Coeficiente de utilización de la capacidad de carga estático: es la relación entre la cantidad de carga realmente transportada y la cantidad de carga que se puede transportar si se aprovecha totalmente la capacidad nominal de carga del medio de transporte.

Ƴ e   = Q r / Q nom   = Q r   / q*z
 (8)

donde:

q- capacidad nominal de carga

Z- número de trayectorias

Siendo el mismo coeficiente de la capacidad de carga, puede ser distinto el grado de utilización de la unidad de transporte en dependencia de las distancias de transporte. (Gonzales, 1993Gonzales Valdés, R. 1993. Explotación del Parque de Maquinaria. Ciudad de La Habana. Editorial Félix Valera. 318 p.).

Metodología para los análisis estadísticos

 

Para el procesamiento de la información recopilada se utilizaron Métodos matemáticos-estadísticos: para analizar el comportamiento del consumo de combustible (diésel) (Peña, 2000Peña, D. Estadística Modelos y Métodos (parte I y II) Alianza Editorial. Madrid. 2000.). El procesamiento se realizó utilizando el software STATGRAPHICS 5.1. Dentro de este análisis se usaron:

  • El análisis estadístico descriptivo: Este análisis resume la masa de datos y los describe, no hace conclusiones sobre el grupo, tiene como objetivo esencial la caracterización de los conjuntos de datos numéricos, dicha caracterización pone de manifiesto las propiedades cuantitativas de estos conjuntos para su análisis (contiene las medidas de tendencia central (media, moda y mediana), las medidas de dispersión (Varianza, Desviación Estándar, Coeficiente de Variación) y las medidas de asimetría y apuntamiento (coeficiente de asimetría y Curtosis respectivamente)), se tomaron como estadígrafos la media, el error estándar y el coeficiente de variación, estos últimos para conocer la dispersión de los criterios con respecto a la media. Este análisis se utilizó para describir el comportamiento del consumo del combustible (diésel) en la UEB Terminal Cotorro “XI Festival”.

  • El procedimiento de Regresión Múltiple está diseñado para construir un modelo estadístico describiendo el impacto de dos o más factores cuantitativos X sobre una variable dependiente Y. El procedimiento incluye una opción para realizar regresión por pasos, en la cual se selecciona una de las variables X antes establecidas. El modelo colocado puede ser usado para hacer predicciones, incluyendo límites de confianza y límites de predicción. Los residuos pueden también ser graficados observando la manera en que influyen.

El procedimiento contiene opciones adicionales para transformar los datos usando una transformación Box-Cox o Cochrane-Orcutt. La primera opción es útil para establecer la variabilidad de los datos, mientras que la segunda es útil para manejar datos de series de tiempo, en los que los residuos exhiben correlación serial (Ostle, 1974Ostle, B. Estadística Aplicada. Edición Mexicana, 1974.).

Resultado y Discusión

 

Caracterización del área experimental

 

La Unidad Básica Empresarial (UEB) “XI Festival” se encuentra ubicada en al AVE 101 esquina 34 en el municipio Cotorro en la Habana. El parque vehicular está integrado por ómnibus de marca YUTONG dedicados al transporte urbano de pasajeros, contando con 34 de estos, 20 de ellos están en buen estado técnico y el resto paralizados por averías en el motor.

Esta UEB presta servicios dentro y fuera del municipio organizado por rutas, en la tabla 1 se relacionan las rutas, los destinos, el número de paradas (Np), la distancia recorrida en cada ciclo (S), el número de ciclos que realiza (Nc), el número de ómnibus destinado a cada ruta (No), así como el tiempo normado para recorrerlo (Trec).

Tabla 1.  Caracterización de las rutas.
Ruta Destino Np S, km Trec, h Nc No
A5 Parque Fraternidad 78 48 2.20 9 3
A6 Nazareno 68 51 2.00 6 2
A7 Villa Panamericana 62 42 2.20 6 2
A9 Santiago de las Vegas 78 56 2.20 6 2
A10 Ceguera 50 43 1.50 16 4
A19 Hospital Julio Trigo 68 52 2.30 3 1
A21 Túnel Bahía 76 80 2.20 3 1
A47 Hospital Almejeiras 70 74 2.20 3 1
A52 La Palma 72 45 2.00 3 1
C1 Circular Santa Amelia 68 26 1.00 12 6
C2 Comunidad 1ro de Mayo 82 64 2.50 3 1

Como se puede observar en la tabla 1, el paradero cubre 11 rutas, de las cuales 4 recorren entre 20 y 45 km, otras 4 recorren entre 46 y 60 km y 3 entre 61 y 80 km. El número de paradas varía en función de la ruta, se reconocen las rutas C1 y C2 como rutas “sociales”, llamadas así pues por sus características se planifican paradas cercanas entre si y rutas como el A47 y el A21 que tiene paradas con distancias promedios de hasta 1 km. Los tiempos de recorridos planificados están en función de las características del propio recorrido, teniendo en cuenta las condiciones de camino, la velocidad establecida (si es zona urbana o rural), el número de semáforos e intercepciones, etc. De las 11 rutas que se ofrecen por la UEB, 5 realizan 3 ciclos con 1 ómnibus asignado, 3 realizan 6 ciclos utilizando 2 ómnibus por cada ruta, una ruta realiza 9 ciclos para lo que tiene asignados 3 ómnibus, una realiza 12 ciclos (con 6 ómnibus) y una realiza 16 ciclos para lo que se le asignan 4 vehículos.

Análisis de consumo de combustible de los ómnibus por ruta

 

El consumo de combustible es uno de los factores principales que inciden en el gasto de un vehículo y conocer la demanda del mismo y los daños que provoca al medio ambiente, hace que su estudio sea más prioritario. Varios los elementos que influyen en el consumo de combustible, por lo que, aunque dos vehículos tengan características técnicas similares y realicen recorridos similares su consumo puede variar. El peso con carga del vehículo, el número de paradas, las condiciones de camino, el estado técnico, el régimen de trabajo, la forma de conducir y hasta el estado de ánimo del chofer, son componentes que intervienen directamente en que el vehículo consuma más o menos combustible. Con este análisis se puede inferir que el consumo de combustible es variable y que no existe un consumo constante, al contrario, este siempre depende del comportamiento de las condiciones técnicas del vehículo, las condiciones del terreno y ambientales.

Para la determinación del consumo de combustible en la UEB se midió el consumo de combustible por ómnibus durante los meses de enero, marzo y junio del 2023 y se realizó un análisis estadístico descriptivo multivariado, en la tabla 2 se muestran los resultados del análisis estadístico donde Rto es el recuento el número de datos introducido por cada ruta, me es la media, De es la desviación estándar, ee es el error estadístico y Cv el coeficiente de variación.

Tabla 2.  Análisis estadístico por rutas
C1 C2 A5 A6 A7 A9 A10 A19 A21 A47 A52
Rto 5580 2790 8370 5490 5580 5580 11160 2790 2790 2790 2790
me 182.49 117.79 273.76 169.72 161.85 216.49 430 99.36 153.85 125.42 84.91
De 0.026 0.021 0.050 0.075 0.106 0.024 0.069 0.021 0.025 0.021 0.022
ee 0.003 0.004 0.005 0.010 0.013 0.003 0.006 0.004 0.004 0.004 0.004
CV 0.015 0.012 0.031 0.043 0.064 0.015 0.043 0.013 0.016 0.012 0.014

Al analizar los valores de desviación estándar y coeficiente de variación se puede decir son bajas las desviaciones de los datos con respecto a la media y entre sí, lo que significa que el comportamiento del consumo de combustible es estable y durante el período de mediciones no hubo factores que afectaran el comportamiento del consumo de combustible.

En la figura 1, 2 y 3 se puede observar que el consumo de combustible varía en cada ruta, el paradero cubre 11 rutas, de las cuales poseen diferentes características que influyen de manera directa en el consumo de combustible.

Figura 1.  Consumo de combustible diario
Figura 2.  Consumo de combustible anual
Figura 3.  índice de consumo por ruta de la Terminal de ómnibus “XI Festival”

De las figuras 1, 2 y 3 se puede resumir que:

  • La Ruta C1, consume realmente en el día 183,46 L de diésel (66 961.44 L al año), cuando por norma técnica debiera consumir 156 L (56 940 L al año), lo cual arroja una diferencia de consumo de combustible igual a 27,46 L (siendo 10 021 L al año) de diésel diarios, como se mencionó anteriormente, efectuando 12 ciclos en el día, realiza 408 paradas, para un total de 312 Km recorridos, contando con 2 ómnibus trabajando.

  • La Ruta C2, al día, consume realmente 231,55 L (al año consume 84 516,48 L) de diésel (ofrece 6 ciclos en los que hace 246 paradas y recorre 384 km), cuando por norma técnica debiera consumir 192 L (70 080 L al año) de diésel, lo cual arroja una diferencia de consumo de combustible igual a 39,55 L de diésel sumándose al año un déficit de 14 436 L, contando con 1 ómnibus trabajando.

  • La ruta A5, debe consumir al día 216 L (78 840 L al año) de diésel, mientras consume realmente 266,11 L (al año serían 97 130.88 L) de diésel, lo cual arroja una diferencia de consumo de combustible igual a 50,11 L de diésel al día y 18 290L al año. En esta ruta se recorren diariamente 432 km, en 9 ciclos haciendo 702 paradas, contando con 3 ómnibus trabajando.

  • La ruta A6, al día, consume realmente 23.56 L más del que tiene asignado (consumo real y normado 176,56 y 153 L de diésel respectivamente, al analizarlo anualmente habría un consumo de 8600 L de combustible consumido de por encima del establecido según el índice de consumo por el que se calcula la asignación de combustible en la UEB. El recorrido total de 306 km diarios se realiza en 6 ciclos acumulando 408 paradas planificadas, contando con 2 ómnibus trabajando.

  • La ruta A7, al día, consume realmente 151,70 L (para un consumo real anual de 55371,96L) de diésel, cuando por norma técnica debiera consumir 126 L (al año serían 45 990 L) de diésel, lo cual arroja una diferencia de consumo de combustible igual a 25,70 L de diésel al día y 9381 L al año. Recorre diariamente 252 Km en 6 ciclos y tiene 372 paradas, contando con 2 ómnibus trabajando.

  • La ruta A9 al recorrer 336 km (en 6 ciclos y con 468 paradas planificadas) consume 46.37 L de diésel por encima del que debería consumir según la norma de consumo (214.37 y 168 L de combustible diésel real y planificado respectivamente. El consumo anual difiere del planificado en 16 924 L de combustible diésel, contando con 2 ómnibus trabajando.

  • La ruta A10, al día, consume realmente 851,74 L, (para un consumo anual de 310 886,56L) de diésel cuando por norma técnica debiera consumir 688 L (251 120 al año) de diésel, lo cual arroja una diferencia de consumo de combustible de 163,74 L de diésel al día y 59 776 al año. De cara a las 32 vueltas que proporciona en el día, y realizando 800 paradas, para un total de 1376 Km recorridos, contando con 4 ómnibus trabajando.

  • La ruta A19, al día, consume realmente 195,94 L de diésel, (71516,64 L al año) cuando por norma técnica debiera consumir 156 L de diésel (56 940 al año), lo cual arroja una diferencia de consumo de combustible igual a 39,94 L de diésel diario y 14 576 L al año. De cara a las 6 vueltas que provee en el día, y realizando 204 paradas, para un total de 312 Km recorridos, contando con 1 ómnibus trabajando.

  • La ruta A21, al día, consume realmente 306,72 L de diésel, (para un consumo anual de 111 952,80L) cuando por norma técnica debiera consumir 240 L de diésel, (87600 L al año) lo cual arroja una diferencia de consumo de combustible igual a 66,72 L de diésel al día y 24 352 L al año. De cara a las 6 vueltas que da en el día, y realizando 228 paradas, para un total de 480 Km recorridos, contando con 1 ómnibus trabajando.

  • La ruta A47, al día, consume realmente 249,97 L de diésel, (al año serían 91 239,78) cuando por norma técnica debiera consumir 222 L de diésel, (81 030 L al año) lo cual arroja una diferencia de consumo de combustible igual a 27,97 L de diésel diario y 10 209 L al año. De cara a las 6 vueltas que da en el día, y realizando 210 paradas, para un total de 444 Km recorridos, contando con 1 ómnibus trabajando.

  • La ruta A52, al día, consume realmente 190,35 L de diésel, (69 477,75 L al año) cuando por norma técnica debiera consumir 135 L de diésel, (49 275 L al año) lo cual arroja una diferencia de consumo de combustible igual a 55,35 L de diésel al día y 20 202 L al año. De cara a las 6 vueltas que da en el día, y realizando 216 paradas, para un total de 270 Km recorridos, contando con 1 ómnibus trabajando.

La diferencia de consumo real al comparar con el asignado, se traduce en que al final del día puede haber rutas como el C1, A5 y A10 que son las que poseen el mayor número de vueltas por recorrido y varios vehículos, se vean afectadas al no poder realizar el número de vueltas planificadas dejando de transportar un número significativo de personas. El índice del gasto específico por unidad de trabajo arrojo el valor de 0.641 L/Km para el parque vehicular de la terminal “XI

Festival” el cual comparamos con el parque vehicular de la UNAH cuyo índice del gasto específico por unidad de trabajo tiene un valor de 1.17L/Km, según García, 2006García. Yelene. 2006. Estudio del Sistema de Transportación del Complejo CientíficoDocente.91 h. Trabajo de Diploma (en opción al título de Ingeniero Mecanizador) Universidad Agraria de La Habana. lo cual igualmente atribuimos a la homogeneidad del parque vehicular de la terminal “XI Festival” y su radical diferencia con el parque vehicular de la UNAH lo cual hace incontrastable ambos resultados.

En el análisis de los índices de consumo combustible de los ómnibus por ruta de

La terminal de ómnibus “XI Festival” se obtuvo como comprensión que en todos los casos el índice de consumo real está por debajo del normado por lo que el consumo de combustible real está por encima del planificado. Diariamente se necesitan 380.14 L de combustible por encima del asignado.

Análisis de los índices técnicos y de explotación de los ómnibus

 

El sector del transporte, por su complejidad, requiere de un sistema de indicadores que posibilite la evaluación integral de la marcha del proceso de transportación. Su correcta selección, en función de las características del proceso de transportación, el análisis de su comportamiento y la correspondiente toma de decisiones, van a determinar la efectividad del proceso.

El conocimiento de los índices técnicos- económicos y de explotación permite mantener orden y organización del trabajo, las operaciones que se realizan en una determinada empresa o entidad. El transporte, como rama de la economía, vinculado a la producción, al servicio de la población y otros, requiere de control y análisis para que su eficiencia y utilización sea la mejor y más adecuada. Planificar las actividades y realizar revisiones periódicas al sistema de transporte es un factor que marca la calidad y eficiencia de cualquier entidad que se dedique a esta operación.

La determinación del valor de los índices antes mencionado, en la Terminal de ómnibus “XI Festival” del municipio Cotorro arrojó los resultados que se analizan a continuación.

El coeficiente del buen estado técnico (at) fue de 0.58 (tabla 3) lo que significa que el 58% de los vehículos de la entidad se encuentran en buen estado técnico, teniendo en cuenta que se considera en buen estado técnico cuando los vehículos no han permanecido la jornada diaria de trabajo en reparación o mantenimiento. Este resultado, teniendo en cuenta la edad de los medios que componen el parque es aceptable, la mayoría de los vehículos ya poseen más de 8 años de explotación desde que se incorporaron al Parque Automotriz, sus condiciones técnicas y de funcionamiento no son las óptimas, por tanto, es necesario realizarle mantenimientos con frecuencia, por otra parte, existe carencia de piezas a insumos en el país lo que provoca que al romperse piezas que no existen, el ómnibus quede sin capacidad de trabajo hasta que se le da baja. El coeficiente de aprovechamiento del parque (aa) y el coeficiente del buen estado técnico (at) tienen el mismo valor porque no se poseen vehículos de reserva, el estado técnico del parque permite cubrir las rutas planificadas siempre que no existan averías, en caso de alguna rotura se afecta la ruta a la que da servicio el vehículo con dificultades hasta que recupere su capacidad de trabajo.

Tabla 3.  Índices de explotación del parque de vehículos
Índice αt αa
Valor 0.58 0.58

El estado técnico de los vehículos incide en el incremento de los gastos de mantenimiento y reparación, que forman parte de los gastos totales, y reduce el rendimiento de los procesos de transportación, y por ende, los ingresos, lo que afecta doblemente la relación Ingreso/Gastos totales. Por otra parte, las roturas y estancias en taller afectan el coeficiente de aprovechamiento del tiempo. Por ello, se propone como indicador de apoyo el coeficiente de disposición técnica (αt), como un medio para explicar posibles causas de aumento de gastos, reducción de ingresos y mal aprovechamiento del tiempo, lo cual también incide en el cumplimiento de los planes, y, por tanto, en la eficacia. Todo lo anterior muestra su carácter integral. En el uso efectivo de los recursos humanos y materiales, no sólo incide el estado técnico, sino también el buen uso que se haga de lo que técnicamente está disponible, en tal sentido, el coeficiente de empleo del buen estado técnico, actúa como un valioso complemento en la evaluación del buen uso de los recursos. (Pérez Chaviano 2019Pérez Chaviano, A. (2019) El sistema de indicadores para evaluar el desempeño de transporte de cargas. Tesis de Maestría Universidad de Cienfuegos)

En la tabla 4 se muestran los índices técnicos y de explotación del parque por rutas donde se relaciona el aprovechamiento del camino recorrido (β), del tiempo de turno (ţ) y de la capacidad de carga (Ƴe). También se relacionan los valores del gasto específico por unidad de trabajo (Ce), el gasto por hora de tiempo de explotación (Ch), la velocidad de trabajo (Vr), estos últimos el valor diario y mensual.

Tabla 4.  Datos de los índices técnicos y de explotación del parque por ruta.
Ruta β ţ Ce, L/Km Ch, L*h/Km Vtec, km/h Vr, km/h Ƴe
D M D M D M
C1 0.996 0.75 0,588 0,588 0,587 0,588 21.818 25.874 25.900 1.375
C2 0.998 0.93 0,603 0,603 0,241 0,241 25.500 25.550 25.560 1.450
A5 0.998 0.87 0,616 0,616 0,279 0,280 19.091 21.674 21.773 1.425
A6 0.998 0.75 0,577 0,577 0,287 0,288 25.455 25.323 25.450 1.450
A7 0.998 0.87 0,602 0,602 0,270 0,274 28.667 18.789 19.045 1.475
A9 0.998 0.87 0,638 0,638 0,291 0,290 22.609 25.525 25.409 1.500
A10 0.998 0.91 0,619 0,619 0,407 0,413 36.364 28.224 28.600 1.450
A19 0.998 0.87 0,628 0,628 0,275 0,273 33.636 22.763 22.565 1.400
A21 0.999 0.87 0,639 0,639 0,293 0,290 22.500 36.651 36.318 1.475
A47 0.999 0.87 0,563 0,563 0,255 0,256 26.000 33.439 33.591 1.425
A52 0.998 0.75 0,705 0,705 0,354 0,353 25.600 22.563 22.450 1.475

El coeficiente de aprovechamiento del recorrido (β) establece la relación entre el camino recorrido con pasajeros y sin pasajeros, con carga y sin carga, por tanto, mientras mayor sea su valor más se aprovecha la distancia recorrida por el vehículo en trabajo útil, que en la entidad se basa en el transporte de pasajeros. Este índice tiene un valor entre 0.996 y 0.999 (el valor óptimo en operaciones de transporte) (tabla 4), lo que indica que existe un buen aprovechamiento del camino recorrido, la posición geográfica del paradero, así como la ubicación de la primera parada, hacen que el recorrido en vacío sea mínimo.

El coeficiente de aprovechamiento del tiempo (τ) representa la relación entre el tiempo real de trabajo (Tr) y el tiempo de turno (TT), o sea el tiempo que transcurre desde que comienza el trabajo del vehículo hasta que finaliza cada día, teniendo en cuenta los vehículos horas de trabajo y vehículos día de trabajo entre el tiempo que debe trabajar, en este estudio se tomó como valor para el tiempo de turno 8 h que es el utilizado por la entidad pues se debe tener en cuenta que el tiempo de turno en las operaciones de transporte es irregular. En la tabla 3.3 se observa que las rutas C1, A6 y A52 es de 0.75, lo que significa que el vehículo posee más tiempo sin movimiento entre una salida y otra, en las rutas A5, A7, A9, A19, A21 y A47 están en el rango de 0.85 a 0.90 y que el A10 y el C2 en el rango 0.91 a 0.95 los cuales tienen el mínimo de tiempo sin movimiento entre una salida y otra, esto se debe en relación de ajuste y organización a las exigencias de la población y las posibilidades de la terminal dentro de una jornada laboral de 8h.

El aprovechamiento de la capacidad de carga (Ƴe) tiene un valor promedio de 1.375 y 1.500 (tabla 4) este coeficiente refleja la relación entre la cantidad de carga realmente transportada y la cantidad de carga que se debe transportar, al observar los resultados, demuestra que se aprovecha al máximo la capacidad de los vehículos, en cada ruta se ha comprobado que el número de pasajeros sobrepasa el número de pasajeros normados por lo que el índice siempre será mayor que 1 y esto implica que el aprovechamiento de la capacidad de carga es al máximo de su capacidad y en algunos casos hasta con exceso entre 1/3 y ½ de su capacidad debido a que el centro no cuenta con ómnibus suficientes para cubrir la demanda en el servicio, si bien es bueno socialmente que el ómnibus transporte más pasajeros de lo que se establece, desde el punto de vista técnico las repercusiones son negativas porque atenta contra el buen estado técnico del vehículo lo que implica que puedan surgir averías sin mencionar que afecta directamente el índice de consumo combustible variando negativamente los números

La velocidad técnica (Vt) es la velocidad que el vehículo debe alcanzar y mantener teniendo en cuenta las condiciones técnicas de la misma, las regulaciones del tránsito, las condiciones de camino, el tráfico y las paradas establecidas; es la relación entre el recorrido total y el tiempo en movimiento total, tiene un valor promedio diario entre 21.674 km/h y 36.651 km/h por ruta y sus valores oscilan durante el transcurso del año entre cómo puede observar en la tabla 4 estos valores son tan bajos debido al estado técnico de los vehículos, las condiciones de camino (un porciento elevado de los viajes que se hacen es por caminos que están en malas condiciones e incluso muchos no están ni asfaltados) como son los terraplenes. El comportamiento entre la velocidad técnica media y la velocidad real (Tabla 4) revela que las rutas C1, A5, A9, A21 y A47 están por encima lo que implica un mayor consumo de combustible además con relación al estado técnico del vehículo un deterioro de los indicadores del mismo durante la explotación y las rutas A7, A10, A19, A52, A6 y C2 el comportamiento de este indicador es igual y hasta menor lo que significa que están dentro del rango de trabajo establecido, contribuyendo así al ahorro de combustible y cuidado de la técnica según lo establecido.

El gasto específico por unidad de trabajo realizado (Ce) indica el gasto de combustible durante la realización del volumen de trabajo y el volumen de trabajo realizado por el vehículo. Este índice es el factor de rendimiento económico del conjunto y es elemental para medir la eficiencia de los medios de transporte, el mismo tiene un valor diario promedio entre 0.577 y 0.705 L/Km por ruta (tabla 4), con este análisis se puede inferir que el consumo de combustible es variable y que no existe un consumo constante, al contrario, este siempre depende del comportamiento de las condiciones técnicas del vehículo, las regulaciones del tránsito, las condiciones de camino, el tráfico, las paradas establecidas, condiciones ambientales, experiencia del chofer por solo mencionar algunos, el cual depende en mayor medida del proceso natural de deterioro de los indicadores del vehículo los cuales cuentan con 8 años de explotación. El gasto por hora de tiempo de explotación (Ch) tiene en cuenta el gasto de combustible durante la realización del volumen de trabajo y de los tiempos de explotación en horas, o sea, que indica los litros consumidos por kilómetros - horas de trabajo, en este caso, como se indica en la tabla 4 con un valor por día promedio entre 0.241 y 0.587 L/Km*h por ruta, este indicador depende en mayor medida del gasto específico por unidad de trabajo realizado (Ce), que como se mencionó anteriormente es variable y que no existe un consumo constante, además de cualquier eventualidad que pueda surgir en cuanto al tiempo normado por recorrido (desvíos, accidentes, intercepciones, condiciones ambientales), por solo mencionar algunos.

Se realizó un análisis estadístico de regresión múltiple para determinar la relación existente entre el índice de consumo (Ic) y elementos como: distancia total recorrida (S), tiempo de recorrido (T), consumo de combustible (Cc), número de paradas (Np) y velocidad de movimiento (Vr). En la tabla 5 se muestra el resultado del mismo donde se puede comprobar que al ser el valor-P en la tabla ANOVA menor que 0.05, existe una relación estadísticamente significativa entre las variables con un nivel de confianza del 95.0%. El modelo que describe el comportamiento de Ic con respecto al resto de los elementos mencionados es el que se muestra en la expresión 9 Ic =   0.913   +   0.0141 *S +   0.259 *T   0.042 *Cc +   0.002 *Np +   0.026 *Vr , el mismo es un modelo de regresión lineal múltiple

Ic =   0.913   +   0.0141 *S +   0.259 *T   0.042 *Cc +   0.002 *Np +   0.026 *Vr
 (9)

El elevado valor del coeficiente de determinación (R2) (98.26%) muestra la fuerte relación que existe entre el índice de consumo y el resto de los elementos analizados, lo que convierte en el modelo obtenido como muy fiable para predecir el comportamiento del Ic.

Tabla 5.  Resultado del análisis estadístico de regresión múltiple teniendo en cuenta el tiempo de recorrido.

Conclusiones

 

El valor del coeficiente de buen estado técnico del parque muestra que el uso del parque de vehículos es limitado y no se cuenta con ómnibus de reserva. Los coeficientes de aprovechamiento del tiempo (entre 0.996-0.999) y del camino de recorrido (entre 0.75 - 0.95) son elevados. El aprovechamiento de la capacidad de carga es elevado lo que afecta el consumo de combustible y el estado técnico de los vehículos.

El consumo de combustible real es superior al normado en 380.14 L diariamente lo que afecta el número de viajes comprometidos por la UEB. La mayor diferencia se observa en la ruta A10 donde se servician diariamente 86 L menos de los que se necesitan.

El gasto específico por unidad de trabajo realizado (Ce) varía entre 0.577 y 0.705 L/Km por ruta, mientras que el gasto por hora de tiempo de explotación (Ch) varía entre 0.241 y 0.587 L/Km*h por ruta.

Se estableció el modelo de regresión lineal múltiple para predecir el comportamiento del índice de consumo a partir de los valores de velocidad de movimiento, consumo de combustible, número de paradas y distancia total recorrida.

Recomendaciones

 

Modificar la asignación de combustible según los resultados obtenidos en la presente investigación.

Realizar los mantenimientos según planificación con un periodo más corto respecto a los rangos para mejorar su estado técnico y junto con esto cumplir con las tareas que se asignan utilizando el vehículo correcto de acuerdo con la disponibilidad.

Gestionar los insumos que garanticen la recuperación de la capacidad de trabajo de los ómnibus que se encuentran fuera de servicio.

Bibliografía

 

García. Yelene. 2006. Estudio del Sistema de Transportación del Complejo CientíficoDocente.91 h. Trabajo de Diploma (en opción al título de Ingeniero Mecanizador) Universidad Agraria de La Habana.

Gonzales Valdés, R. 1993. Explotación del Parque de Maquinaria. Ciudad de La Habana. Editorial Félix Valera. 318 p.

Iglesias Pérez, Casimiro. Efectos económicos del transporte. XXIV Curso general de transportes terrestres. Fundación de los Ferrocarriles Españoles. Madrid. 8/4/2010. 40 p.

Ostle, B. Estadística Aplicada. Edición Mexicana, 1974.

Peña, D. Estadística Modelos y Métodos (parte I y II) Alianza Editorial. Madrid. 2000.

Pérez Chaviano, A. (2019) El sistema de indicadores para evaluar el desempeño de transporte de cargas. Tesis de Maestría Universidad de Cienfuegos

Stambrook, D. Key factors driving the future demand for surface transport infrastucture and services. OCDE Infrastructure to 2030. Telecom, land transport, water and electricity. 2006.

Vickerman, R. Rapport introductif. CEMT Transport et development economique. Table redonde 119. 2002.


 
Original article

Determination of the technical and operational indices of the “XI Festival” bus terminal

 

iDYanara Rodríguez López*✉:yanita@unah.edu.cu

iDLuis Michel Sosa Ortega


Universidad Agraria De La Habana “Fructuoso Rodríguez Pérez”, Carretera Tapaste km 23 ½. San José de Las Lajas, Mayabeque. Cuba

 

*Author for correspondence: Yanara Rodríguez López, e-mail: yanita@unah.edu.cu

Summary

This research was conducted at the “XI Festival” UEB with the aim of determining the technical and operational performance of YUTONG ZK-6120 buses. It was found that the coefficient of good technical condition of the fleet was 0.58, the coefficient of time utilization (between 0.996-0.999) and the coefficient of route travel (between 0.75 - 0.95) are high. The utilization of the load capacity is high, which affects the fuel consumption and the technical condition of the vehicles. The actual fuel consumption is higher than the standard of 380.14 L daily, which affects the number of trips committed by the UEB. The greatest difference is observed on route A10 where 86 L less than necessary are served daily. The specific expenditure per unit of work performed (Ce) varies between 0.577 and 0.705 L/Km per route, while the expenditure per hour of operating time (Ch) varies between 0.241 and 0.587 L/Km*h per route. The multiple linear regression model was established to predict the behavior of the consumption index from the values of movement speed, fuel consumption, number of stops and total distance traveled.

Keywords: 
Indices, consumption, utilization, Fuel

Introduction

 

It is known that economic growth generates greater demand for transport (Iglesias, 2010Iglesias Pérez, Casimiro. Efectos económicos del transporte. XXIV Curso general de transportes terrestres. Fundación de los Ferrocarriles Españoles. Madrid. 8/4/2010. 40 p.). Empirical evidence correlates the growth of the Gross Domestic Product (GDP) and the growth of demand for transport, although elasticities vary from one country to another. In industrialized countries, land transport elasticities between 0.7 and 1.5 have been obtained for goods, and between 0.6 and 1.4 for passengers (Stambrook, 2006Stambrook, D. Key factors driving the future demand for surface transport infrastucture and services. OCDE Infrastructure to 2030. Telecom, land transport, water and electricity. 2006.). These elasticities tend to decrease with the level of development (Vickerman, 2002Vickerman, R. Rapport introductif. CEMT Transport et development economique. Table redonde 119. 2002.), due to the level of saturation of individual mobility and a greater weight of activities that require less movement of goods in developed economies.

The transport sector, due to its complexity, requires a system of indicators that enables the comprehensive evaluation of the progress of the transportation process. Its correct selection, based on the characteristics of the transportation process, the analysis of its behavior and the corresponding decision-making, will determine the effectiveness of the process. Elements such as fuel consumption, timing of operating times, use of the distance traveled, the coefficient of good technical condition and availability of the fleet, economic costs per vehicle, are part of the technical-economic and operating indices of the means of transport and the fleet as such. The systematic study of consumption indices is essential to make a comparison and thus determine the efficiency under the working conditions of the means of transport existing in any company, allows to know the differences in the designed working conditions, to discover the causes of non-compliance with the traffic plan, to show the production reserves of the cars, in order to be able to adopt pertinent measures for the improvement of the work in general. (García, 2006García. Yelene. 2006. Estudio del Sistema de Transportación del Complejo CientíficoDocente.91 h. Trabajo de Diploma (en opción al título de Ingeniero Mecanizador) Universidad Agraria de La Habana.).

Considering the problem that arises when analyzing the technical-economic and operational indices of the “XI Festival” bus terminal, the general objective of this work is:

To analyze the technical-economic and operational indices of the “XI Festival” bus terminal.

Materials and Methods

 

Methodology for determining fuel consumption

 

To determine and evaluate the fuel consumption of buses in the UEB

Cotorro Terminal “XI Festival” two measurement methods were used: tank calibration method and the full tank method. In the first one, a ruler or other calibrated instrument is additionally required to control the variation in volume, the tank must be in a horizontal position. The first step is the calibration of the tank, for which a container with a capacity of 20 liters was taken. It was filled to full capacity, poured into the tank (reservoir) and marked how many centimeters from the previously selected dipstick corresponded to that volume of fuel, this operation was repeated until the tank (reservoir) was full. After the tank calibration, the measurement is carried out in which the means of transport is served. Once the journey has been made, the amount of fuel in the tank is checked with the dipstick and is subtracted from the amount initially served. The second method is one of the easiest and most economical methods, therefore, it is the most used by most vehicle owners. This procedure consists of the following steps:

  1. Fill the fuel tank.

  2. Reset the trip meter (Odometer).

  3. Take a tour.

  4. Refill the tank.

  5. Record the distance traveled.

Perform the same procedure above several times, trying to maintain the same route and conditions each time.

Methodology for determining technical and operating indices

 

The main indexes for performing the calculation are:

 
  • Coefficient of good technical condition.

  • Coefficient of park utilization.

  • Coefficient of utilization of the route.

  • Specific expense per unit of work performed.

  • Expenditure per hour of operating time.

  • Taking advantage of working time.

  • Taking advantage of movement speed.

  • Utilization of load capacity.

Coefficient of good technical condition

 

The coefficient of technical good condition, expression (1) α t   = ADt / ADex , is defined by the ratio of vehicles - days in good technical condition and vehicles - days in existence. A vehicle - days is considered to be in good technical condition when the vehicles have not spent the entire working day in repair or maintenance.

α t   = ADt / ADex
 (1)

where:

ADt vehicle- days in good technical condition.

ADex vehicle- existing days.

Coefficient of park utilization

 

The relationship between vehicles - working days and vehicles - existing days represents the coefficient of utilization of the fleet, expression (2) α a   = ADtr / ADtr . When vehicles work equally every day of the week, this coefficient coincides with the dispatch coefficient.

α a   = ADtr / ADtr
 (2)

where:

ADtr vehicles- days working.

Coefficient of route utilization (β)

 

The relationship between the useful distance and the total distance of the car defines this coefficient and is determined by the expression (3) β = L / Lt

β = L / Lt
 (3)

where:

L= useful distance of the vehicle with passengers, Km.

The distance between the total and useful distance is the zero distance (L0) which contains the vehicle movements from its base to the route headers, as well as the return to said base.

Specific expenditure per unit of work performed (Ce)

 

The specific expenditure per unit of work performed by expression (4) Ce = gm / Q L / Km indicates the quotient between the fuel expenditure during work and the volume of work performed. In the case of transport, the volume of work is the distance traveled in a closed cycle.

Ce = gm / Q L / Km
 (4)

where:

gm: fuel consumption during the performance of the work volume, L.

Q: volume of work performed, km.

Expenditure per hour of operating time.

The expenditure per hour of operating time, expression (5) C h   C / T 07   L / Km*h , is the relationship between the specific expenditure and the operating time.

C h   C / T 07   L / Km*h
 (5)

Where:

T 07 = operating time in hours.

Taking advantage of working time

 

The coefficient of utilization of working time represents the relationship between actual working time (Tr) and shift time (TT).

τ   = T r   / T t
 (6)

This coefficient indicates the portion represented by time spent on loading and unloading and on stops during the shift.

Taking advantage of movement speed

 

Technical speed: It is the coefficient of division between the length travelled in km (L) and the actual movement time in hours (Tmov). The technical speed does not take into account the time of stops during the turn except for those related to movement conditions.

V t = L / T mov
 (7)

The speed of exploitation depends greatly on the organization of the transport process and the distances.

Utilization of load capacity

 

The utilization of the load capacity of a transport unit is assessed by the coefficient of load capacity utilization (Ƴ), the comparative evaluation of the load capacity of the unit taking into account the transport distances is determined by the static load capacity coefficient Ƴe .

Static load capacity utilization coefficient: is the ratio between the amount of load actually transported and the amount of load that can be transported if the nominal load capacity of the means of transport is fully utilized.

Ƴ e   = Q r / Q nom   = Q r   / q*z
 (8)

where:

q- nominal load capacity

Z- number of trajectories

Given the same coefficient of load capacity, the degree of utilization of the transport unit may be different depending on the transport distances (Gonzales, 1993Gonzales Valdés, R. 1993. Explotación del Parque de Maquinaria. Ciudad de La Habana. Editorial Félix Valera. 318 p.).

Methodology for statistical analysis

 

Mathematical-statistical methods were used to process the information collected: to analyze the behavior of fuel consumption (diesel) (Peña, 2000Peña, D. Estadística Modelos y Métodos (parte I y II) Alianza Editorial. Madrid. 2000.). The processing was done using the STATGRAPHICS 5.1 software. Within this analysis, the following were used:

  • Descriptive statistical analysis: This analysis summarizes the mass of data and describes it, it does not draw conclusions about the group, its essential objective is the characterization of the numerical data sets, said characterization reveals the quantitative properties of these sets for their analysis (it contains the measures of central tendency (mean, mode and median), the measures of dispersion (Variance, Standard Deviation, Coefficient of Variation) and the measures of asymmetry and pointing (coefficient of asymmetry and Kurtosis respectively)), the mean, the standard error and the coefficient of variation were taken as statisticians, the latter to know the dispersion of the criteria with respect to the mean. This analysis was used to describe the behavior of fuel consumption (diesel) in the UEB Terminal Cotorro "XI Festival".

  • The Multiple Regression procedure is designed to build a statistical model describing the impact of two or more quantitative factors X on a dependent variable Y. The procedure includes an option to perform stepwise regression, in which one of the previously established variables X is selected. The model can then be used to make predictions, including confidence limits and prediction limits. The residuals can also be graphed to show how they influence each other.

The procedure contains additional options for transforming the data using a Box-Cox or Cochrane-Orcutt transformation. The first option is useful for establishing variability in the data, while the second is useful for handling time series data, in which the residuals exhibit serial correlation (Ostle, 1974Ostle, B. Estadística Aplicada. Edición Mexicana, 1974.).

Result and Discussion

 

Characterization of the experimental area

 

The Basic Business Unit (UEB) “XI Festival” is located at AVE 101 corner 34 in the Cotorro municipality in Havana. The vehicle fleet is made up of YUTONG buses dedicated to urban passenger transport, with 34 of these, 20 of which are in good technical condition and the rest paralyzed due to engine failures.

This UEB provides services inside and outside the municipality organized by routes. Table 1 lists the routes, destinations, number of stops (Np), distance traveled in each cycle (S), number of cycles performed (Nc), number of buses assigned to each route (No), as well as the time allowed to travel it (Trec).

Table 1.  Characterization of the routes.
Route Destination Np S, km Trec, h Nc No
A5 Parque Fraternidad 78 48 2.20 9 3
A6 Nazareno 68 51 2.00 6 2
A7 Villa Panamericana 62 42 2.20 6 2
A9 Santiago de las Vegas 78 56 2.20 6 2
A10 Ceguera 50 43 1.50 16 4
A19 Hospital Julio Trigo 68 52 2.30 3 1
A21 Túnel Bahía 76 80 2.20 3 1
A47 Hospital Almejeiras 70 74 2.20 3 1
A52 La Palma 72 45 2.00 3 1
C1 Circular Santa Amelia 68 26 1.00 12 6
C2 Comunidad 1ro de Mayo 82 64 2.50 3 1

As can be seen in Table 1, the bus stop covers 11 routes, of which 4 cover between 20 and 45 km, another 4 cover between 46 and 60 km and 3 between 61 and 80 km. The number of stops varies depending on the route, routes C1 and C2 are recognised as “social” routes, so called because due to their characteristics, stops are planned close to each other and routes such as the A47 and the A21 have stops with average distances of up to 1 km. The planned journey times depend on the characteristics of the route itself, taking into account road conditions, the established speed (whether it is an urban or rural area), the number of traffic lights and intersections, etc. Of the 11 routes offered by the UEB, 5 make 3 cycles with 1 assigned bus, 3 make 6 cycles using 2 buses for each route, one route makes 9 cycles for which it has 3 assigned buses, one makes 12 cycles (with 6 buses) and one makes 16 cycles for which it is assigned 4 vehicles.

Analysis of fuel consumption of buses by route

 

Fuel consumption is one of the main factors that affect the consumption of a vehicle, and knowing the demand for it and the damage it causes to the environment makes its study more important. There are several elements that influence fuel consumption, so even if two vehicles have similar technical characteristics and make similar journeys, their consumption can vary. The loaded weight of the vehicle, the number of stops, the road conditions, the technical condition, the work regime, the way of driving and even the driver's mood are components that directly affect whether the vehicle consumes more or less fuel. With this analysis, it can be inferred that fuel consumption is variable and that there is no constant consumption, on the contrary, it always depends on the performance of the technical conditions of the vehicle, the terrain and environmental conditions.

To determine fuel consumption in the UEB, fuel consumption per bus was measured during the months of January, March and June 2023 and a multivariate descriptive statistical analysis was carried out. Table 2 shows the results of the statistical analysis where Rto is the count of the number of data entered for each route, me is the mean, De is the standard deviation, ee is the statistical error and Cv the coefficient of variation.

Table 2.  Statistical analysis by routes
C1 C2 A5 A6 A7 A9 A10 A19 A21 A47 A52
Rto 5580 2790 8370 5490 5580 5580 11160 2790 2790 2790 2790
me 182.49 117.79 273.76 169.72 161.85 216.49 430 99.36 153.85 125.42 84.91
Of 0.026 0.021 0.050 0.075 0.106 0.024 0.069 0.021 0.025 0.021 0.022
ee 0.003 0.004 0.005 0.010 0.013 0.003 0.006 0.004 0.004 0.004 0.004
CV 0.015 0.012 0.031 0.043 0.064 0.015 0.043 0.013 0.016 0.012 0.014

By analyzing the values of standard deviation and coefficient of variation, it can be said that the deviations of the data with respect to the mean and between each other are low, which means that the fuel consumption behavior is stable and during the measurement period there were no factors that affected the fuel consumption behavior.

In Figures 1, 2 and 3 it can be observed that fuel consumption varies on each route, the bus stop covers 11 routes, which have different characteristics that directly influence fuel consumption,

Figure 1.  Daily fuel consumption
Figure 2.  Annual fuel consumption
Figure 3.  Consumption index by route of the “XI Festival” bus terminal

From figures 1, 2 and 3 it can be summarized that:

  • Route C1 actually consumes 183.46 L of diesel per day (66,961.44 L per year), when by technical standard it should consume 156 L (56,940 L per year), which results in a difference in fuel consumption equal to 27.46 L (being 10,021 L per year) of diesel per day, as mentioned above, making 12 cycles per day, makes 408 stops, for a total of 312 km traveled, with 2 buses working.

  • Route C2 actually consumes 231.55 L per day (84,516.48 L per year) of diesel (it offers 6 cycles in which it makes 246 stops and travels 384 km), when by technical standard it should consume 192 L (70,080 L per year) of diesel, which results in a difference in fuel consumption equal to 39.55 L of diesel, adding up to a deficit of 14,436 L per year, with 1 bus working.

  • Route A5 should consume 216 L (78,840 L per year) of diesel per day, while it actually consumes 266.11 L (97,130.88 L per year) of diesel, which results in a difference in fuel consumption equal to 50.11 L of diesel per day and 18,290 L per year. This route covers 432 km daily, in 9 cycles making 702 stops, with 3 buses working.

  • The A6 route actually consumes 23.56 L more per day than its assigned amount (actual and regulated consumption 176.56 and 153 L of diesel respectively). When analysed annually, there would be a consumption of 8,600 L of fuel consumed above that established according to the consumption index by which the fuel allocation in the UEB is calculated. The total daily journey of 306 km is made in 6 cycles, accumulating 408 planned stops, with 2 buses working.

  • The A7 route actually consumes 151.70 L per day (for an actual annual consumption of 55,371.96 L) of diesel, when by technical standard it should consume 126 L (per year would be 45,990 L) of diesel, which gives a difference in fuel consumption equal to 25.70 L of diesel per day and 9,381 L per year. It covers 252 km per day in 6 cycles and has 372 stops, with 2 buses working.

  • The A9 route, travelling 336 km (in 6 cycles and with 468 planned stops), consumes 46.37 L of diesel above the consumption standard (214.37 and 168 L of actual and planned diesel fuel respectively). The annual consumption differs from the planned consumption by 16,924 L of diesel fuel, with 2 buses in operation.

  • The A10 route actually consumes 851.74 L per day (for an annual consumption of 310,886.56 L) of diesel, when by technical standard it should consume 688 L (251,120 per year) of diesel, which results in a difference in fuel consumption of 163.74 L of diesel per day and 59,776 per year. In view of the 32 laps it provides in the day, and making 800 stops, for a total of 1,376 Km travelled, with 4 buses working.

  • The A19 route actually consumes 195.94 L of diesel per day (71,516.64 L per year), when by technical standard it should consume 156 L of diesel (56,940 per year), which results in a difference in fuel consumption equal to 39.94 L of diesel per day and 14,576 L per year. For the 6 trips it provides per day, and making 204 stops, for a total of 312 km travelled, with 1 bus working.

  • The A21 route actually consumes 306.72 L of diesel per day (for an annual consumption of 111,952.80 L), when by technical standard it should consume 240 L of diesel (87,600 L per year), which results in a difference in fuel consumption of 66.72 L of diesel per day and 24,352 L per year. In view of the 6 laps it makes per day, and making 228 stops, for a total of 480 Km travelled, with 1 bus working.

  • The A47 route actually consumes 249.97 L of diesel per day (which would be 91,239.78 L per year), when by technical standard it should consume 222 L of diesel (81,030 L per year), which results in a difference in fuel consumption of 27.97 L of diesel per day and 10,209 L per year. This is due to the 6 laps it makes per day and 210 stops, for a total of 444 km travelled, with 1 bus working.

  • The A52 route actually consumes 190.35 L of diesel per day (69,477.75 L per year), when by technical standard it should consume 135 L of diesel (49,275 L per year), which results in a difference in fuel consumption of 55.35 L of diesel per day and 20,202 L per year. This is due to the 6 laps it makes per day, making 216 stops, for a total of 270 km travelled, with 1 bus working.

Festival” which we compare with the UNAH vehicle fleet whose specific expenditure index per work unit has a value of 1.17L/Km, according to García, 2006García. Yelene. 2006. Estudio del Sistema de Transportación del Complejo CientíficoDocente.91 h. Trabajo de Diploma (en opción al título de Ingeniero Mecanizador) Universidad Agraria de La Habana., which we also attribute to the homogeneity of the vehicle fleet of the “XI Festival” terminal and its radical difference with the UNAH vehicle fleet, which makes both results incontestable.

In the analysis of the fuel consumption rates of buses by route

The “XI Festival” bus terminal came to understand that in all cases the actual consumption rate is below the standard, so the actual fuel consumption is above the planned. Every day, 380.14 L of fuel is needed above the allocated amount.

Analysis of the technical and operational indices of buses

 

The transportation sector, due to its complexity, requires a system of indicators that enables the comprehensive evaluation of the progress of the transportation process. Its correct selection, based on the characteristics of the transportation process, the analysis of its behavior and the corresponding decision-making, will determine the effectiveness of the process.

Knowledge of technical-economic and operating indices allows for maintaining order and organization of work and operations carried out in a given company or entity. Transport, as a branch of the economy, linked to production, service to the population and others, requires control and analysis so that its efficiency and use is the best and most appropriate. Planning activities and carrying out periodic reviews of the transport system is a factor that marks the quality and efficiency of any entity dedicated to this operation.

The determination of the value of the aforementioned indexes at the “XI Festival” bus terminal in the Cotorro municipality yielded the results analyzed below.

The coefficient of good technical condition (at) was 0.58 (table 3) which means that 58% of the entity's vehicles are in good technical condition, taking into account that it is considered in good technical condition when the vehicles have not spent the daily working day in repair or maintenance. This result, taking into account the age of the means that make up the park, is acceptable, most of the vehicles already have more than 8 years of exploitation since they were incorporated into the Automotive Fleet, their technical and operating conditions are not optimal, therefore, it is necessary to carry out maintenance frequently, on the other hand, there is a lack of parts and supplies in the country, which causes that when parts that do not exist break, the bus is left without working capacity until it is decommissioned. The coefficient of utilization of the fleet (aa) and the coefficient of good technical condition (at) have the same value because there are no reserve vehicles, the technical condition of the fleet allows the planned routes to be covered as long as there are no breakdowns, in the event of a breakdown, the route served by the vehicle with difficulties is affected until it recovers its working capacity.

Table 3.  Vehicle fleet exploitation rates
Index αt αa
Worth 0.58 0.58

The technical condition of vehicles affects the increase in maintenance and repair costs, which are part of total costs, and reduces the performance of transportation processes, and therefore, income, which doubly affects the Income/Total Expenses ratio. On the other hand, breakdowns and workshop stays affect the coefficient of time utilization. Therefore, the coefficient of technical readiness (αt) is proposed as a support indicator, as a means to explain possible causes of increased expenses, reduced income and poor use of time, which also affects the fulfillment of plans, and, therefore, efficiency. All of the above shows its comprehensive nature. In the effective use of human and material resources, not only the technical condition affects, but also the good use made of what is technically available, in this sense, the coefficient of use of good technical condition acts as a valuable complement in the evaluation of the good use of resources. (Pérez Chaviano 2019Pérez Chaviano, A. (2019) El sistema de indicadores para evaluar el desempeño de transporte de cargas. Tesis de Maestría Universidad de Cienfuegos)

Table 4 shows the technical and operational indices of the fleet by route, which relate the use of the distance travelled (β), the shift time (ţ) and the load capacity (Ƴe). The values of the specific expenditure per work unit (Ce), the expenditure per hour of operating time (Ch), the working speed (Vr), the latter being the daily and monthly values, are also related.

Table 4.  Data on the technical and operational indices of the park by route.
Route β ţ Ce, L/Km Ch, L*h/Km Vtec, km/h Vr, km/h Ƴe
D M D M D M
C1 0.996 0.75 0.588 0.588 0.587 0.588 21.818 25.874 25.900 1.375
C2 0.998 0.93 0.603 0.603 0.241 0.241 25,500 25.550 25.560 1,450
A5 0.998 0.87 0.616 0.616 0.279 0.280 19.091 21,674 21,773 1.425
A6 0.998 0.75 0.577 0.577 0.287 0.288 25.455 25.323 25.450 1,450
A7 0.998 0.87 0.602 0.602 0.270 0.274 28.667 18.789 19.045 1.475
A9 0.998 0.87 0.638 0.638 0.291 0.290 22.609 25.525 25.409 1,500
A10 0.998 0.91 0.619 0.619 0.407 0.413 36.364 28.224 28,600 1,450
A19 0.998 0.87 0.628 0.628 0.275 0.273 33.636 22.763 22.565 1,400
A21 0.999 0.87 0.639 0.639 0.293 0.290 22,500 36.651 36.318 1.475
A47 0.999 0.87 0.563 0.563 0.255 0.256 26,000 33.439 33,591 1.425
A52 0.998 0.75 0.705 0.705 0.354 0.353 25,600 22.563 22.450 1.475

The coefficient of utilization of the route (β) establishes the relationship between the distance traveled with passengers and without passengers, with load and without load, therefore, the higher its value, the more the distance traveled by the vehicle is used for useful work, which in the entity is based on the transport of passengers. This index has a value between 0.996 and 0.999 (the optimal value in transport operations) (table 4), which indicates that there is a good use of the route traveled, the geographical position of the stop, as well as the location of the first stop, make the empty route minimal.

The coefficient of time utilization (τ) represents the relationship between the actual working time (Tr) and the shift time (TT), that is, the time that elapses from when the vehicle's work begins until it ends each day, taking into account the vehicle working hours and vehicle working days between the time that must be worked. In this study, the value for the shift time was taken as 8 h, which is the value used by the entity, since it must be taken into account that the shift time in transport operations is irregular. In table 3.3 it can be observed that the routes C1, A6 and A52 is 0.75, which means that the vehicle has more time without movement between one departure and another, in the routes A5, A7, A9, A19, A21 and A47 are in the range of 0.85 to 0.90 and that A10 and C2 in the range 0.91 to 0.95 which have the minimum time without movement between one departure and another, this is due to the relation of adjustment and organization to the demands of the population and the possibilities of the terminal within an 8-hour workday.

The utilization of the load capacity (Ƴe) has an average value of 1,375 and 1,500 (table 4). This coefficient reflects the relationship between the amount of cargo actually transported and the amount of cargo that must be transported. When observing the results, it shows that the capacity of the vehicles is used to the maximum. On each route it has been proven that the number of passengers exceeds the number of ordinated passengers, so the index will always be greater than 1 and this implies that the use of the load capacity is at the maximum of its capacity and in some cases even with excess between 1/3 and ½ of its capacity because the center does not have enough buses to cover the demand in the service, although it is socially good that the bus transports more passengers than what is established, from the technical point of view the repercussions are negative because it threatens the good technical condition of the vehicle, which implies that breakdowns may arise, not to mention that it directly affects the fuel consumption index, negatively varying the numbers

The technical speed (Vt) is the speed that the vehicle must reach and maintain taking into account its technical conditions, traffic regulations, road conditions, traffic and established stops; it is the relationship between the total distance traveled and the total time in motion, it has an average daily value between 21,674 km/h and 36,651 km/h per route and its values fluctuate during the course of the year between as can be seen in table 4 these values are so low due to the technical condition of the vehicles, road conditions (a high percentage of the trips made are on roads that are in poor condition and many are not even paved) such as embankments. The behavior between the average technical speed and the actual speed (Table 4) reveals that routes C1, A5, A9, A21 and A47 are above, which implies higher fuel consumption, in addition to the technical condition of the vehicle, a deterioration of its indicators during operation, and routes A7, A10, A19, A52, A6 and C2 show the same or even lower behavior of this indicator, which means that they are within the established working range, thus contributing to fuel savings and maintenance of the vehicle as established.

The specific expenditure per unit of work performed (Ce) indicates the fuel expenditure during the performance of the volume of work and the volume of work performed by the vehicle. This index is the economic performance factor of the set and is essential to measure the efficiency of the means of transport, it has an average daily value between 0.577 and 0.705 L/Km per route (table 4), with this analysis it can be inferred that fuel consumption is variable and that there is no constant consumption, on the contrary, it always depends on the behavior of the technical conditions of the vehicle, traffic regulations, road conditions, traffic, established stops, environmental conditions, driver experience, just to mention a few, which depends to a greater extent on the natural process of deterioration of the vehicle indicators which have 8 years of exploitation. The hourly expenditure of operating time (Ch) takes into account the fuel expenditure during the performance of the volume of work and the operating times in hours, that is, it indicates the liters consumed per kilometer - hours of work, in this case, as indicated in table 4 with an average daily value between 0.241 and 0.587 L/Km*h per route, this indicator depends to a greater extent on the specific expenditure per unit of work performed (Ce), which as mentioned above is variable and there is no constant consumption, in addition to any eventuality that may arise regarding the time regulated per route (detours, accidents, interceptions, environmental conditions), to name just a few.

A multiple regression statistical analysis was performed to determine the relationship between the consumption index (Ic) and elements such as: total distance traveled (S), travel time (T), fuel consumption (Cc), number of stops (Np) and speed of movement (Vr). Table 5 shows the result of the same where it can be verified that since the P-value in the ANOVA table is less than 0.05, there is a statistically significant relationship between the variables with a confidence level of 95.0%. The model that describes the behavior of Ic with respect to the rest of the elements mentioned is the one shown in expression 9 Ic =   0.913   +   0.0141 *S +   0.259 *T   0.042 *Cc +   0.002 *Np +   0.026 *Vr , it is a multiple linear regression model.

Ic =   0.913   +   0.0141 *S +   0.259 *T   0.042 *Cc +   0.002 *Np +   0.026 *Vr
 (9)

The high value of the coefficient of determination (R2) (98.26%) shows the strong relationship that exists between the consumption index and the rest of the elements analyzed, which makes the model obtained very reliable for predicting the behavior of the Ic.

Table 5.  Result of the multiple regression statistical analysis taking into account the travel time.

Conclusions

 

The coefficient of technical condition of the fleet shows that the use of the fleet is limited and there are no spare buses. The coefficients of time utilization (between 0.996-0.999) and route utilization (between 0.75 - 0.95) are high. The utilization of the load capacity is high, which affects fuel consumption and the technical condition of the vehicles.

The actual fuel consumption is higher than the 380.14 L per day, which affects the number of trips committed by the UEB. The biggest difference is observed on the A10 route, where 86 L less than necessary are served daily.

The specific expenditure per unit of work performed (Ce) varies between 0.577 and 0.705 L/Km per route, while the expenditure per hour of operating time (Ch) varies between 0.241 and 0.587 L/Km*h per route.

The multiple linear regression model was established to predict the behavior of the consumption index from the values of movement speed, fuel consumption, number of stops and total distance traveled.

Recommendations

 

Modify the fuel allocation according to the results obtained in this research.

Carry out maintenance according to planning with a shorter period with respect to the ranges to improve its technical condition and along with this fulfill the assigned tasks using the correct vehicle according to availability.

Manage the supplies that guarantee the recovery of the working capacity of buses that are out of service.