Editado por: Tecnológico Superior
Corporativo Edwards Deming
Enero - Marzo Vol. 6 - 1 - 2022
https://revista-edwardsdeming.com/index.php/es
e-ISSN: 2576-0971
Recibido: 12 julio 2021
Aprobado: 14 septiembre, 2021
Pag 26 - 49
Análisis de la incidencia de sonido emitido por los
vehículos eléctricos en personas con discapacidad
visual
Analysis of the incidence of sound emitted by electric
vehicles on visually impaired people
Guillermo Gorky Reyes Campaña
*
Fernanda Paulina Vizcaino Imacaña
*
Michael Stiven Márquez Zapata
*
Lisbeth Gianella Agila Agila
*
RESUMEN
Los vehículos eléctricos están entrando al mercado
ecuatoriano como una alternativa económica y no
contaminante, sin embargo, poseen un problema que causa
preocupación en especial en las personas con discapacidad
visual, porque este tipo de vehículos carece de sonido. En
consecuencia, el presente estudio busca alternativas para
erradicar los problemas de los vehículos eléctricos en
Ecuador. El análisis realizado fue asentado bajo la
metodología exploratoria, que consiste en estudiar un
problema no definido y se desarrolla para comprenderlo.
También, está fundamentado en normativas nacionales
como la INEN 2665 e internacionales como el reglamento
(UE) 540/2014 y Addendum 137: Reglamento de las
Naciones Unidas 138. Los resultados están apoyados
bajo pruebas de campo donde se determina el nivel de
decibel que emiten los vehículos eléctricos en Ecuador y
USA, además las pruebas de laboratorio indican la
* Universidad Internacional del Ecuador, Docente investigador, Coordinador
investigación Escuela Ingeniería Automotriz Universidad Internacional del
Ecuador, Riobamba Ecuador, gureyesca@uide.edu.ec,
https://orcid.org/0000-0002-7133-9509
*
Universidad Internacional del Ecuador, Docente, Máster en Administración
de Negocios M.B.A, Coordinadora - Investigadora Universidad Internacional
del Ecuador, Riobamba Ecuador, pvizcaino@uide.edu.ec,
https://orcid.org/0000-0001-9575-3539
*
Estudiante de la Escuela de Ingeniería Automotriz, Universidad Internacional
del Ecuador, Riobamba Ecuador, mimarquezza@uide.edu.ec,
https://orcid.org/0000-0001-9653-1655
*
Estudiante de la Escuela de Ingeniería Automotriz, Universidad Internacional
del Ecuador, Riobamba Ecuador, liagilaag@uide.edu.ec,
https://orcid.org/0000-0002-9676-4229
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percepción de las personas con discapacidad visual.
Finalmente, los vehículos eléctricos que circulan en
Ecuador generan hasta un 30% de diferencia de decibel al
vehículo con sonido de fábrica, por eso, el 100% de las
personas encuestadas no detectan el vehículo eléctrico sin
sonido artificial en tráfico, aunque el 20% de dicho grupo
percibe el vehículo eléctrico con sonido artificial del
fabricante.
Palabras clave: Percepción, decibel, personas
discapacitadas, sonido artificial.
ABSTRACT
Electric vehicles are entering the Ecuadorian market as an economical and non-polluting
alternative, however, they have a problem that causes concern especially in people with
visual disabilities, because this type of vehicle lacks sound. Consequently, this study looks
for alternatives to eradicate the problems of electric vehicles in Ecuador. The analysis
carried out was based on the exploratory methodology, which consists of studying an
undefined problem and developing to understand it. It is also based on national
regulations such as INEN 2665 and international regulations such as Regulation (EU) No.
540/2014 and Addendum 137: United Nations Regulation No. 138. The results are
supported by field tests where the decibel level emitted by electric vehicles in Ecuador
and the USA, in addition to laboratory tests that indicate the perception of people with
visual disabilities. Finally, the electric vehicles that circulate in Ecuador generate up to a
30% difference in decibel to the vehicle with factory sound, therefore, 100% of the
people surveyed do not detect the electric vehicle without artificial sound in traffic,
although 20% of this group perceives the electric vehicle with artificial sound from the
manufacturer.
Keywords: Perception, decibel, disabled people, artificial sound.
INTRODUCCIÓN
Actualmente en Ecuador existen 455829 personas con algún tipo de discapacidad. Las
personas no videntes representan el 11,47% de la población a nivel nacional (Total de
personas con discapacidad registradas en el registro nacional de discapacidad, 2020), y
optimizan su percepción sensorial con entrenamiento, cuando la ceguera no es
congénita. Así, las personas con capacidades especiales se desenvuelven normalmente
en el entorno cotidiano (Jarrín, 2011) existen diferentes factores que interfieren en la
movilidad en distintas ciudades del mundo. Por eso, la movilización para los peatones
con discapacidad visual comprende dificultades, porque la infraestructura no es
adecuada, y el acceso al transporte público comprende conflictos, incluso el desorden
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de las personas que transitan la vía público, por eso las personas al movilizarse como
pasajeros del transporte público no tienen fácil acceso ni al ingreso de buses, ni compra
de boletos (Camargo, González, & Segura, 2017). Además, existe un informe de la Visión
de Australia y del Centro de Investigación de Accidentes de la Universidad de Monash
(MUARC) que las personas ciegas o con discapacidad visual como peatones tuvieron una
colisión o casi colisión con un vehículo silencioso, es decir híbrido o eléctrico (Savoy,
2018).
El objetivo del estudio es identificar la percepción de ruido que presentan las personas
no videntes de los vehículos con nuevas tecnologías con el fin de precautelar la seguridad
de las personas discapacitadas que existen en el Ecuador. Inicialmente, en el presente
estudio se verifica la cantidad de personas discapacitadas a nivel nacional para luego
enfocarse en una ciudad modelo, después se analiza cuáles son las normativas en relación
a la movilidad de estos vehículos con nuevas tecnologías en función del beneficio de las
personas con discapacidad visual, donde su único elemento es la percepción sonora,
luego se analizará mediante pruebas de laboratorio y de campo en función de las
variables que existe en un día normal para analizar cuál es la percepción que las personas
no videntes tienen del entorno, finalmente se comparaestos niveles con las normativas
que existen a nivel nacional e internacional en beneficio de la libre movilidad y seguridad
de este grupo vulnerable.
Hoy en día, tanto el peatón como los vehículos utilizan el mismo espacio, sin embargo,
con los avances tecnológicos que se presentan, las ciudades incrementaron su
contaminación acústica (Pardo-Ferreira, Torrecilla-García, De las Heras-Rosas, & Rubio-
Romero, 2020), la principal consecuencia de dicha contaminación acústica involucra al
80% de los vehículos automotores por el motor, la adherencia de los neumáticos y
demás según el Instituto de Londres (Alfie Cohen & Salinas Castillo, 2017). Por eso, una
solución para la reducción de la contaminación del aire y el calentamiento global son los
vehículos eléctricos que se caracterizan por ser silenciosos y respetuosos para el medio
ambiente ( European Environment Agency, 2016) (Wikströma, Erikssonb, & Hanssonc,
2016). Sin embargo, representan un problema para la seguridad vial de los peatones
ciegos o con deficiente visual, porque este grupo de personas requiere una entrada
acústica para detectar los vehículos que cruzan (European Blind Union, 2018). Además,
el informe de la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras de
Estados Unidos (NHTSA) menciona que existe la probabilidad del 37% y el 56% donde
los peatones o ciclistas estén involucrados en accidentes con los vehículos silenciosos
porque a medida que aumenta el ruido de fondo son más difíciles de distinguirlos entre
los otros tipos de vehículos (NHTSA, 2009). De hecho, según el Laboratorio de
Investigación de Transporte del Reino Unido menciona que los vehículos eléctricos o
híbridos golpean a los peatones más que un vehículo a combustión interna (PA, L, M,
LK, & J, 2011). Por eso, la Unión Mundial de Ciegos solicitó el desarrollo de normativas
de un nivel mínimo de ruido en vehículos con nuevas tecnologías para advertir a los
peatones y a los no videntes (Katsuya, Takaichi, Shin, Fumio, & Yuichiro, 2014)
(Vladykoa, Elagina, & Rogozinskya, 2020). Sin embargo, el ruido es un sonido no deseado,
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considerado como un peligro ambiental que afecta la salud humana y acuática por una
exposición frecuente a niveles altos (Nasir Uddin, 2018). Sin embargo, el ruido es un
sonido no deseado, considerado como un peligro ambiental que afecta la salud humana
y acuática por una exposición frecuente a niveles altos.
El estudio realiza pruebas de laboratorio y campo basadas en investigaciones científicas
y bibliográficas, en referencia a la normativa nacional INEN 2665 Medición de ruido
emitido por vehículos en aceleración (método de ensayo), además, se utilizó normativas
internacionales como el reglamento de tránsito del Addendum 137: Reglamento de las
Naciones Unidas No. 138 basada Disposiciones uniformes relativas a la homologación
de vehículos de transporte por carretera silenciosos en lo que respecta a su audibilidad
reducida, las cuales se utilizaron como una herramienta para comparar los resultados y
determinar los parámetros de seguridad de las personas no videntes.
La vehículos eléctricos y gran mayoría de vehículos híbridos son considerados
silenciosos a baja velocidad lo que hace difícil de detectar al peatón, según un estudio
del Departamento de Transporte del Reino Unido a baja velocidad menos de los 20
km/h existe una diferencia significativa de ruido entre los vehículos eléctricos y uno de
combustión interna, en cambio, sobre los 20 km/h el ruido de los neumáticos sobre la
carretera se vuelve considerable (Misdariis & Pardo, 2018).
La industria automotriz está entrando en una nueva era con los autos eléctricos en
respuesta a la necesidad de mitigar el aumento de las emisiones de dióxido de carbono
(CO 2) (Secinaro, Brescia, Calandra, & Biancone, 2020), por eso, la producción de los
vehículos eléctricos sigue en crecimiento como solución para la contaminación ambiental
y por el aumento de la población drásticamente (Mileva, Hastingsb, & Al-Habaibeh,
2021), sin embargo, representa un riesgo para los peatones con ceguera total o pérdida
parcial de visión, porque la movilización depende del sonido que emiten los vehículos al
momento de cruzar una calle de manera segura (The Guide Dogs for the Blind
Association, 2019).
Según un artículo de la Universidad de California en Riversides realizado a un grupo de
personas, indica que este grupo escucha al vehículo eléctrico cuando se encuentran un
74% más cerca con respecto a un automóvil de combustión. Reduciendo el tiempo de
reacción drásticamente para prevenir un accidente (Poveda - Martínez, Ramis-Soriano,
& Janssens, 2016) .
Además, una investigación realizada por el Ministerio Federal de Alemania la FAT
(Asociación de tecnología Automotriz), participaron treinta y siete personas en dicha
investigación donde diez personas tienen discapacidad visual y realizaron una prueba en
un ambiente externo donde a medida que se percibe el sonido de la aproximación del
vehículo, las personas tenían un botón que al momento de presionar se captura el tiempo
de reacción. Como se observa en el gráfico N°1 la diferencia de percepción del sonido
entre los vehículos eléctricos y de combustión es muy notorio, debido a la carencia de
sonido de los motores eléctricos.
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Figura 1. Tiempos de reacción auditiva a los sonidos de paso de vehículos
Fuente: Altinsoy (2013)
Por eso, los resultados de la investigación determinan que los peatones detectan menos
a los vehículos eléctricos, porque se perciben a 14 m de distancia, en cambio, a los
vehículos de combustión interna por poseer un motor se perciben a 36, aunque el
tiempo de reacción no cambia cuando las personas poseen discapacidad visual.
Discapacidad
Según la OMS, discapacidad es toda ausencia de la capacidad para realizar una actividad
considerada normal para el ser humano, debido a una deficiencia (Egea García & Sarabia
Sánchez, 2001). Es decir, este término abarca las limitaciones de actividades, deficiencia
y su desempeño con la sociedad (Comunidad de Madrid, 2010).
Figura 2. Personas con discapacidad en Quito
Fuente: Discapacidades (2021)
En Quito existe un gran porcentaje de personas con algún tipo de discapacidad, por eso,
en el Gráfico 2 se evidencia que el 42,57% de los ciudadanos poseen discapacidad física,
mientras el 22,41% de ciudadanos presentan discapacidad intelectual, además, el grupo
de personas con discapacidad auditiva representan el 16,12%, en cambio, el 11,93%
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pertenece a las personas con discapacidad visual son y las personas con discapacidad
psicosocial son el 6,97%.
Discapacidad Visual
La OMS define el nivel de ceguera de la persona como depender de la agudeza visual, es
decir, el alcance del campo de visión que poseen las personas, lo que significa es, si la
persona observa con nitidez y claridad las cosas a una distancia predeterminada (Egea
García & Sarabia Sánchez, 2001), donde el ojo tiene la capacidad de captar la luz que
llega de distintas aristas, como se explica en la Tabla 1.
Tabla 1. Ángulos considerados normales de visión
Por la parte externas
la luz debe de entrar
en un ángulo
90°
Por la parte interna a
un ángulo
60°
En la parte superior el
ángulo
50°
En la parte inferior el
ángulo
70°
Fuente: González Saucedo, García Heredia, & Ramírez Martínez (2010)
Sin embargo, la OMS considera que una persona es ciega cuando tiene una agudeza visual
de 1/10 en la Escala de Wecker o puede percibir gradaciones de luz, en cambio, una
persona considerada débil visual presenta mejor de agudeza visual de 20/200, es decir,
personas con lentes. Pero también, existen las personas legalmente ciegos que tienen
menor de 20/200, funcionalmente ciego que ven la luz, pero no saben de dónde y
finalmente los de baja visión, es la pérdida de visión y es una personas que impiden el
funcionamiento a diario (González Saucedo, García Heredia, & Ramírez Martínez, 2010).
Movilización de las personas no videntes
Las personas no videntes presentan desplazamiento autónomo porque se trasladan de
un lugar a otro de una manera eficaz (Codina Casals, 1989), siempre y cuando no existan
otras limitaciones fisiológicas, por eso, al momento de movilizarse de un punto de origen
a otro destino se apoyan en información espacial, sin embargo, para desplazarse en un
entorno sin inconveniente, los mapas cognitivos son utilizados para la movilización del
entorno desconocido y mediante el uso del bastón largo logran exploración háptica
(Lopesa, Vieiraa, Lopesc, Rosaa, & Dias, 2012), por ejemplo, el contacto directo con los
objetos del ambiente o las descripciones verbales, de tal manera que representan una
ventaja de enfrentarse de manera independiente (Carreiras & Codina, 1993). Aunque,
las personas no videntes suelen desarrollar habilidades kinestésicas que consisten en
reconocer cambios de dirección, curvas y desniveles de los diferentes caminos (Vargas
Soria, 2015). La sociedad está tomando conciencia de incluir a las personas no videntes,
por ejemplo, con el implemento de rampas especializadas para esta población en las
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ciudades, sin embargo, no existen rampas en todas las aceras, ni semáforos inteligentes
(Del Rocío Núñez López, Rivera Flores, & Mocha Bonilla, 2018).
Empleabilidad de las personas no videntes
Actualmente, las personas no videntes tienen poco acceso a la inclusión laboral debido
al desconocimiento y desconfianza de las personas discapacitadas de un buen
desenvolvimiento en el ámbito laboral, de tal manera que no gozan de oportunidades
que una persona normal (Del Rocío Núñez López, Rivera Flores, & Mocha Bonilla, 2018).
En Ecuador, según el Código de Trabajo artículo 33 numeral 43, toda empresa con más
de 25 trabajadores está obligada a contratar al menos a 2% de personas con discapacidad,
sin embargo, en el 2017 menos del 1% de personas con discapacidad visual cuentan con
trabajo (Cuarán Guerrero, 2019). Sin embargo, en Estados Unidos es diferente el
panorama para las personas no videntes, porque en el 2011 sólo el 13% de esa población
se encontraban en busca de empleo (Erickson, Lee, & Von Schrader, 2012), ya que en
ese país cuenta con la Ley ADA, que hace referencia a la no discriminación de las
personas discapacitadas.
Ruido
El ruido es el sonido no deseado, se considera un fenómeno vibratorio que causa
sensaciones de molestia a las personas porque produce daños psicológicos y fisiológicos,
ya que el ruido emite una emisión de sonido que las personas no quieren escuchar (Brüel
& Kjær, 2018).
Sin embargo, existen diferentes modelos matemáticos que permiten determinar el nivel
de emisión sonora, como el Modelo de Valdivia de Chile que hace de referencia a 25
metros (dBA) (Álvarez Rodenbeek, 2010).
LRE=33.6+10\astlog\ \ \ (\ Ql+\ 9.2\bulletQp\ +6\bulletQb)+Cvel+Cpav
Donde:
LRE: Nivel de emisión de referencia a 25 metros (dBA).
Ql, Qp, Qb: Flujos de vehículos livianos, pesados y buses respectivamente.
Cvel: Corrección por velocidad de circulación (dBA).
Cpav: Corrección por tipo de carpeta de rodado (dBA).
Propagación del ruido en ambiente libre
Las personas con discapacidad visual se encuentran expuestas a dificultades y peligros
cuando se movilizan de un lugar a otro porque desconosen el entorno, aunque este
grupo de personas tengan sus sentidos más desarrollados, sin embargo, las ciudades no
cuentan con el diseño correcto para la movilización, lo que causa inseguridad vial al
momento de trasladarse. Igualmente, un estudio realizado a cerca de la contaminación
acústica demostró que más del 90% de las personas consideraban que la contaminación
acústica era perjudicial para su salud, alrededor del 79% de las personas sintieron dolor
de cabeza después de regresar a casa, mientras que el 33% de las personas respondieron
sobre experimentar alteraciones durante el sueño (Masum, y otros, 2021). Sin embargo,
la propagación de ruido se determina de dos maneras, la fuente puntual es cuando la
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energía sonora se propaga de forma esférica, en cambio de manera lineal es cuando el
nivel de sonido se produce cilíndricamente (Brüel & Kjær, 2018).
Fuente Puntual
Lp\ =\ LW\ – 20 log10 ( r) – 8 dB
Fuente Lineal
Lp\ =\ LW\ – 10 log10 (r) – 5 dB
Donde:
Lp: Nivel de ruido equivalente en el punto receptor [dB]
LW: Nivel de potencia sonora de la fuente en dB [pW=10-12 W]
R: Distancia entre el punto de medición y el origen [m]
El sonido más débil que el oído percibe es producido por una presión sonora de 20
µPascales (Riquelme Lobos, 2007), soportando presiones un millón de veces superior a
esta cantidad. Por eso, la unidad de medida utilizada es el decibel, que significa una
expresión matemática logarítmica, el cual, es el resultado de la comparación de la presión
sonora de referencia y la presión media, y se formula como Nivel de Presión Sonora, y
así 0dB equivale a µPascales de una presión sonora (Riquelme Lobos, 2007).
Nivel de presión sonora
Lp=10log\ p^2/P_(\begin ref^2 ) (dB)
P
ref
= 2x10-5 [N/m2]
De esta expresión se observa que, si aumentamos la presión al doble, se tiene un
aumento de 6dB.
Nivel de potencia sonora
Lw=10
𝑙𝑜𝑔
𝑊
^2/
𝑊
_
𝑜
(
𝑑𝐵
)
W
ref
= 10-12 [W]
De esta expresión se observa que, si aumentamos la Potencia al doble, tiene un aumento
de 3dB. El nivel de presión sonora varía dependiendo de la distancia del receptor por el
contrario el nivel de potencia es constante porque solo depende de las características
de la fuente. Ese es el motivo por el cual los decibeles en la potencia sonora son menores
y en la presión mayores.
Tecnologías aplicadas a grupos vulnerables
Actualmente, en el sector automotriz existen diferentes fabricantes de vehículos que
crearon sonidos artificiales perceptibles al oído humano, de tal manera, una vez
desarrollado, implementan distintos dispositivos electrónicos como el Sound Racers, EC
Tunes Enhanced, Vehicles Acoustics o EVS, además diferentes investigaciones de la
Dresden University of Technology muestran que con la implementación y desarrollo en
los vehículos eléctricos de distintos dispositivos logran a los seres humanos percibir el
sonido de mejor manera que a un vehículo convencional.
Normativa de percepción de ruido
Actualmente, en Ecuador no existen normativas nacionales sobre la percepción de ruido,
sin embargo, el Reglamento de Seguridad y Salud del trabajador establece que el máximo
decibel permisible para el trabajador es de 85 dBA durante 8 horas de exposición,
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siempre y cuando tenga toda la protección auditiva. Sin embargo, la OMS establece que
de 85 a 90 dBA es fuerte (Aguirre Ojeda, 2016).
Normativas nacionales e internacionales
Se realizarán pruebas basadas en normativas nacionales como la INEN 2665 Medición
de ruido emitido por vehículos en aceleración (método de ensayo) (NTE INEN 2665,
2013), además, se utilizará normativas internacionales como el Addendum 137:
Reglamento de las Naciones Unidas No. 138 basada Disposiciones uniformes relativas a
la homologación de vehículos de transporte por carretera silenciosos en lo que respecta
a su audibilidad reducida, para realizar una comparación de resultados y establecer
distintos parámetros de seguridad para las personas con discapacidad (United Nations,
2017). Sin embargo, la Tabla 1 determina los valores máximos que los vehículos
convencionales emiten en el DMQ, para que no exista contaminación acústica, pero que
sean percibidos al oído humano.
Tabla 2. Niveles máximos permitidos de ruido para vehículos automotores
Categoría de
vehículo
Velocidad del
motor en la
prueba [rpm]
nivel
máximo
[Db]
Buses,
busetas,
articulados.
De 1.500 a 2.500
Vehículos
para carga
mediana y
pesada
De 1.500 a 2.500
Vehículos
livianos.
De 2.500 a 3.500
Motocicletas
o similares
De 4.000 a 5.000
Fuente: Municipio de Quito (2016)
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio se fundamentó en la metodología exploratoria, un tipo de investigación que
estudia un problema que no está claramente definido, y se lleva a cabo para
comprenderlo mejor, pero sin proporcionar resultados concluyentes, se utiliza cuando
el problema se encuentra en una fase preliminar. A menudo, se le llama enfoque de
teoría fundamentada o investigación interpretativa, porque responde las preguntas qué,
por qué y cómo (Raffino, 2016).
Y una metodología analítica que es un proceso de investigación enfocado en la
descomposición de un todo para determinar la naturaleza, causa y efecto de un estudio.
Con este método se establecen resultados del estudio a un hecho o cosa en específica,
se utiliza mucho en el área de las ciencias sociales y naturales (Arias, 2008).
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El estudio se basa en investigaciones bibliográficas y científicas además de estar
fundamentado en pruebas de campo y laboratorio bajo la norma INEN 2665 Medición
de ruido emitido por vehículos en aceleración (método de ensayo) y normativas
internacionales como el Addendum 137: Reglamento de las Naciones Unidas No. 138
basada Disposiciones uniformes relativas a la homologación de vehículos de transporte
por carretera silenciosos en lo que respecta a su audibilidad reducida, las cuales se
utilizaron como una herramienta para comparar los resultados y determinar los
parámetros de seguridad de las personas no videntes. Por eso, para la realización de la
investigación se basó en pruebas realizadas en el distrito metropolitano de Quito a un
grupo de personas no videntes, guiados bajo búsquedas bibliográficas, normativas
nacionales e internacionales anteriormente mencionadas, con el fin de poder determinar
la incidencia del sonido de los vehículos eléctricos en este grupo de personas e identificar
el decibel mínimo que los vehículos eléctricos tendrían para salvaguardar la vida de los
peatones.
Vehículo
Actualmente en Ecuador diversas marcas ofrecen vehículos eléctricos, para 2019
circulaban aproximadamente 391 y 20 unidades del modelo Soul EV circulan en la ciudad
de Loja. Por eso, para el estudio realizado, el vehículo eléctrico utilizado es el modelo
Soul EV de la marca Kia, este tipo de vehículo es uno de los siente más comercializados
en Ecuador (Pacheco, 2017).
Tabla 3. Ficha técnica Soul Kia EV
Ficha Técnica Kia Soul EV
Potencia máxima
111 CV / 81,4 kW
Revoluciones
potencia máxima
2.730 rpm
Par máximo
285 Nm
Velocidad máxima
145 km/h
Aceleración 0-100
km/h
11,2 s
Capacidad Batería
27 kWh
Tiempo de recarga
total a 2,3 kW
14 h
Emisión de CO2
(gCO2/km)
0
Fuente: Corporativo KIA (2018)
El vehículo Nissan Leaf fue elegido para el estudio porque es un vehículo que ingresó al
mercado ecuatoriano hace poco tiempo y es el primer vehículo de producción a gran
escala en todo el mundo siendo considerado como una solución y se convierte en el
pionero para la movilidad eléctrica (Automagazine, 2021).
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Tabla 4. Ficha técnica Nissan Leaf
Ficha Técnica Nissan Leaf
Potencia máxima
109 CV
Potencia máxima
80 kW/rpm
Par máximo
254 Nm/3.008 rpm
Velocidad máxima
135 km/h
Aceleración 0-100
km/h
13,5 s
Capacidad Batería
24 kWh - 0 kWh
Tiempo de recarga
total a 2,3 kW
230 V/16A/24 - 6.5 h
Emisión de CO2
(gCO2/km)
0
Fuente: Corporativo Nissan (2019)
Normativa
Los límites de emisión según las regulaciones europeas entre un margen que va desde
56 dB hasta 75 dB que los vehículos electros deben emitir, sin embargo, este tipo de
vehículos no presentan este margen de ruido emitido, están obligados según estudios a
no ser silenciosos por la seguridad de las personas (Mocholí Belenguer, Martínez-Millana,
Castells Ramón, Mocholí-Salcedo, 2020). Sin embargo, internacionalmente se tomó en
consideración que el Reglamento (UE) N. ° 540/2014 se aprobó en el Parlamento
Europeo donde determina que todo vehículo eléctrico e híbrido a partir del 2014 deben
tener una alerta acústica cuando circule a más de 20km/h, ya que los vehículos a partir
del 2015 cuentan con el sistema AVAST para los vehículos eléctricos, sin embargo, la
normativa de Disposiciones uniformes relativas a la homologación de vehículos de
transporte silencioso por carretera en lo que respecta a su audibilidad reducida
establecida como el ECE Regulation No. 138 por Comisión Económica para Europa de
las Naciones Unidas en la CPE indica las condiciones de ruido que emite un vehículo
eléctrico a partir del 2017.
Tabla 5. Requisitos mínimos de nivel de sonido en dB (A)
Frecuencia
en Hz
Prueba de
velocidad
constante
(10
kilómetros
por hora)
Prueba de
velocidad
constante
(20
kilómetros
por hora)
Prueba
de
marcha
atrás
(Retro)
En general
50
56
47
1/3er Octava
Banda
160
45
50
200
44
49
250
43
48
315
44
50
400
45
50
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500
45
51
630
46
51
800
46
51
1000
46
51
1250
46
51
1600
44
49
2000
42
47
2500
39
44
3150
36
41
4000
34
39
5000
31
36
Fuente: United Nations (2017)
Sin embargo, los vehículos con nueva tecnología no deben sobrepasar 75 dB (A) a una
distancia de 2m, ni 66 dB (A) a 7,5m ya que es un Acuerdo de 1958 establecido.
Equipo
El equipo utilizado para realizar las pruebas de campo es el tipo de sonómetro encargado
de medir sonidos en un intervalo de audición humana bajo la normativa internacional
IEC 61672 y se calibró con el sonido rosa o flicker conocido por ser un modelo presente
en señales y ruido de origen fisiológico (Márquez Flores, 2012), por eso, la persona se
posiciona a 1,50 m del vehículo y a una altura de 1,60 m del piso, ya que es la estatura
media de una persona. Además, para las simulaciones de laboratorio se utilizará el
programa Adobe Premiere Pro que permite la integración del sonido emitido por un
vehículo eléctrico para la simulación, además, se utilizará la aplicación de sonómetro
(Sound Meter) para comparar con las mediciones del sonómetro e identificar el decibel
(Barti, 2016).
Personas
El estudio se realizó en la ciudad de Quito, que actualmente cuenta con 8,892 personas
discapacitadas (Consejo Nacional para la Igualdad de Discapacidades, 2019).
Figura 3. Personas con discapacidad visual en Quito.
Fuente: Consejo Nacional para la Igualdad de Discapacidades (2019)
De o a 3 años
De 4 a 6 años
De 7 a 12 años
De 13 a 18 años
De 19 a 24 años
De 25 a 35 años
De 36 a 64 años
De 65 en
adelante
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Como se observa en el gráfico N°6 el mayor porcentaje de personas con discapacidad
visual se encuentra entre los 36 y 64 años, es por esta razón, las pruebas se realizaron
abarcando mayormente a dichas edades. Y de ese grupo se tomó en cuenta a las
personas que son consideradas ciegas y legalmente ciegas, porque son las personas que
menos visibilidad tienen y necesitan de un objeto que los ayude a identificar por donde
se movilizan. Sin embargo, para las pruebas se tomó en consideración 3 personas dos
de ellas son ciegas y la otra es legalmente ciega, es decir, presenta el 45° de ceguera, sin
embargo, para las pruebas de laboratorio se tomó en consideración un grupo de 16
personas de una fundación que mediante el oído y las simulaciones permitieron el
análisis.
Lugar
El estudio se basó en la ciudad de Quito donde existe mayor tráfico vehicular, según
investigaciones de la USF afirman que en la zona norte, las vías de mayor tráfico son la
Antonio José de Sucre, Av. la Amazonas, la 6 de Diciembre o la Naciones Unidas, ya que
existe mayor movilidad y tráfico vehicular porque es un sector donde existe la
movilización por las personas que laboran, además, el mapa que realizaron los
estudiantes de dicha universidad indican que las horas críticas son de 7 a 9 de la mañana,
al mediodía y de 6 de tarde a las 8 de noche. Por eso el horario establecido para la
realización de las pruebas es al medio día.
RESULTADOS
Para realizar las pruebas de campo, se tomó en consideración dos vehículos de
diferentes fabricantes, en distintas ciudades y condiciones geográficas, sin embargo, es
necesario tomar en cuenta los siguientes parámetros según la normativa INEN 2665
medición de ruido emitido por vehículos en aceleración, antes de realizar las pruebas.
Tabla 6. Parámetros para pruebas de campo
Velocidad del viento
5 m/s
Longitud de la pista
20 m
Ubicación del punto
de medición
Mitad de la pista (10
m)
Altura del punto de
medición
1,60 m
Distancia entre el
vehículo y el punto de
medición
1,50 m
Fuente: Autores
Los vehículos utilizados para el estudio se muestran a continuación, sin embargo, el
vehículo Kia Soul EV durante su fase de pruebas utilizó el sonido artificial del Renault
Twizy.
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Tabla 7. Vehículos utilizados en la investigación
Kia Soul EV
Vehículo 1
Kia Soul EV con
sonido artificial
Vehículo 2
Nissan Leaf EV
Vehículo 3
Fuente: Autores
En el estudio se realizaron pruebas de campo a nivel nacional en la ciudad de Loja, dicha
ciudad cuenta con una altura de 2060 m.s.n.m y se utilizó un vehículo Kia Soul EV 2016,
el cual se comercializa en Ecuador hasta ese año de producción pero no cuenta con
ningún tipo de sonido artificial, además, se realizaron pruebas internacionales en la
ciudad de New Jersey - Estados Unidos, que tiene una altura promedio de 70 m.s.n.m y
una máxima de 500 m.s.n.m y se utilizó un vehículo Nissan Leaf EV 2018 que posee un
sonido artificial establecido por el fabricante, porque en dicho país existe el reglamento
(UE) 540/2014 que especifica que todos los vehículos eléctricos deben emitir algún
sonido.
Análisis a 10 km/h
Las pruebas de campo se efectuaron a distintas velocidades, porque se basan en el
Reglamento (UE) N.° 540/2014, donde establece los parámetros para hacer las
mediciones a 10 km/h, 20km/h, en reversa y se adiciona a 50km/h que es la velocidad
promedio que circulan los vehículos a nivel nacional.
Los vehículos en la primera fase de la prueba circularon sobre la pista con una velocidad
de 10 km/h y la duración de la prueba fue de 7,5 s que se observa en el eje X (tiempo),
mientras, en el eje Y (dB) muestra el nivel de decibel que emite el vehículo. En dicha
fase, se sitúa un sonómetro en la mitad de la pista (10 m) que se estableció como el
punto de medición.
Figura 4. Niveles de decibeles a 10 km/h
Fuente: Autores
En la gráfica se observa que los vehículos emiten un sonido similar, sin embargo, cuando
el vehículo 2 pasa por el punto de medición emite un valor máximo de 66,5 dB. Es decir,
a pesar de ser un sonido perceptible al oído humano según los rangos de sonidos
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establecidos por la OMS, sin embargo, el sonido que se identifica en el sonómetro es
mayormente emitido por la adherencia de los neumáticos con la calzada y además del
ambiente externo, más no del sonido artificial emitido por el vehículo.
Análisis a 20 km/h
Para la segunda fase de la prueba circularon sobre la pista con una velocidad de 20 km/h
y la duración de la prueba fue de 5,5 s que se observa en el eje X (tiempo), mientras, en
el eje Y (dB) muestra el nivel de decibel que emite el vehículo. También en la segunda
fase, se sitúa un sonómetro en la mitad de la pista (10 m) que se estableció como el
punto de medición.
Figura 5. Niveles de decibeles emitidos a 20 km/h
Fuente: Autores
En el gráfico número dos se observa una ligera diferencia entre los tres autos, pero el
vehículo eléctrico con sonido artificial cuando cruzó el punto de medición marcó 64,90
dB al igual que el auto eléctrico. Por lo tanto, se identifican dos situaciones, la primera
es que a pesar de que los vehículos 1 y 2 emiten mayor sonido en los datos obtenidos
no es un sonido que es perceptible. Segundo, el sonido del vehículo 3 se identifica más
rápido con respecto a los otros vehículos y mientras se va alejando del punto de
medición su sonido disminuye progresivamente generando una mejor percepción ante
el oído humano.
Análisis a 50 km/h
En la tercera fase de la prueba circularon sobre la pista con una velocidad de 50 km/h y
la duración de la prueba fue de 3,5 s que se observa en el eje X (tiempo), mientras, en
el eje Y (dB) muestra el nivel de decibel que emite el vehículo. También en la tercera
fase, se sitúa un sonómetro en la mitad de la pista (10 m) que se estableció como el
punto de medición.
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Figura 6. Niveles de decibeles emitidos a 50 km/h
Fuente: Autores
En el siguiente gráfico se observa que los vehículos eléctricos 1 y 2 emiten un sonido
máximo de 74,9 dB siendo este el mayor nivel emitido en las tres pruebas realizadas,
pero esto se debe a que para la tercera fase los vehículos circularon en la pista con
mayor velocidad. Por eso, al momento de cruzar el punto de medición el sonido emitido
por los vehículos fue en su mayoría adherencia de neumáticos en la calzada, factores
externos y la resistencia del vehículo respecto al viento.
Análisis a retro
Finalmente, en la fase de retro los vehículos circulan a una velocidad no más de 10 km/h,
porque es una condición que la mayoría de los conductores utilizan al momento de
estacionarse, por eso dicha prueba dura 7,5s indicado en el eje X (tiempo), mientras, en
el eje Y (dB) muestra los decibeles que emiten los vehículos.
Figura 7. Niveles de decibeles emitidos en retro
Fuente: Autores
En la prueba de retro, los dos vehículos cuentan con sonido de advertencia del fabricante
cuando están en la condición de reversa. Sin embargo, el vehículo 2 mantiene una curva
0
20
40
60
80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
NISSAN LEAF EV KIA SOUL EV
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casi constante durante su trayectoria, lo cual significa que el sonido del fabricante es
constante durante su recorrido, aunque emite un nivel sonoro ligeramente superior al
vehículo 3 y la diferencia entre estos es 1,1 dB.
Análisis de prueba de campo con personas con discapacidad visual
Dos personas con discapacidad visual participaron en las pruebas de campo realizadas
en la ciudad de Loja (Tabla 6). Se realizó una simulación de las personas no videntes con
la normativa nacional INEN 2665 con las condiciones mencionadas anteriormente, de
tal manera, se tiene la percepción sin tráfico vehicular, sin embargo, el vehículo 3 no se
tomó en consideración porque dicho vehículo no tiene planificado importarse a nivel
nacional, por eso, se descarta la prueba de campo de manera internacional.
Tabla 8. Grado de discapacidad visual de las personas partícipes en las pruebas de campo
Persona con
discapacidad visual
del 97%
Persona 1
Persona con
discapacidad visual
del 45%
Persona 2
Fuente: Autores
DISCUSIÓN
Una vez finalizadas las fases de pruebas se observa que los vehículos 1 y 2 en todas las
fases emiten mayor sonido según los datos obtenidos, por el contrario, el vehículo 3 a
pesar de emitir un sonido artificial constante en las tres fases es menor a los vehículos
anteriormente mencionados, con la diferencia que es perceptible gracias al sonido
constante, es decir, conforme el vehículo se va alejando, el sonido artificial se mantiene
perceptible al oído humano, es decir, no tendrá picos de caída con respecto a otros
sonidos artificiales. Adicionalmente, en las pruebas de campo realizadas con las personas
no videntes en los vehículos 1 y 2, estas identificaron ligeramente el sonido generado
por la fricción de los neumáticos con la calzada, pero no lograron percibir ningún ruido
adicional arrojado por el vehículo.
De acuerdo con el estudio realizado y los datos obtenidos, se conoce que los accidentes
de tránsito que pueden generar los vehículos eléctricos por la carencia de sonido son
un 35% mayor que los autos convencionales. A pesar de ser un problema que no ha
generado accidentes mortales en Ecuador con la ayuda de este estudio se demuestra
que los vehículos eléctricos a importarse deben generar obligatoriamente un sonido
artificial para hacer más fácil su identificación cuando están circulando. En las pruebas de
campo realizadas en el estudio se identifica que el ruido generado por la adherencia de
los neumáticos con la calzada y la resistencia del viento con el vehículo no es suficiente,
porque estos sonidos no siempre están presentes debido a que dependen de otros
factores como el material de la calzada, el peso del vehículo, la geografía del lugar, la
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velocidad del viento, entre otros. Y, además, son fáciles de confundir con cualquier ruido
generado en un ambiente con contaminación acústica.
Las mediciones de los vehículos eléctricos no sobrepasan los niveles permitidos de ruido
establecidos en la ciudad de Quito de 86 dB, sin embargo, según el reglamento de
tránsito de Estados Unidos, sólo el vehículo 3 con sonido artificial de fabricante cumple
los requisitos y no sobrepasa los 56 dB establecidos, pero no quiere decir que el vehículo
1 y 2 sea más perceptible que el vehículo 3. En las pruebas de campo realizadas, cuando
los vehículos circulan a 10 km/h, los vehículos 1 y 2 emiten más sonido que el vehículo
3, sin embargo, son por factores externos como el pavimento, viento, sonido ambiental
y el más primordial la adherencia de los neumáticos al suelo, en cambio, cuando en la
prueba de 20 km/h el vehículo 3 tiene una curva progresiva, es decir corrobora que el
sonido artificial del fabricante sigue siendo perceptible para el peatón. Además, cuando
circulan a 50km/h, el tiempo de duración es menor por mayor velocidad, sin embargo,
los tres vehículos mantienen una curva casi constante y llegan a tener un decibel alto
porque existe la resistencia aerodinámica al avance y la fuerza del viento crea una mayor
presión sonora, finalmente en las pruebas de campo de reversa ambos vehículos poseen
sonidos del fabricante, lo cual confirma que todo sonido artificial creado por el fabricante
anula los sonidos emitidos por el vehículo, es decir la adherencia del neumático al suelo
o la fricción que genera el viento cuando circula el vehículo. Aunque, en las pruebas de
laboratorio no sucede lo mismo, las personas no logran percibir ningún sonido emitido
por el vehículo 1, en cambio con el vehículo 2 reconocen cuando se menciona que tiene
un sonido artificial pero el vehículo 3 es perceptible para las personas sin mayor
esfuerzo. Por eso a pesar de que los datos obtenidos arrojan que los vehículos 1 y 2
emiten mayor sonido, es un sonido que no es perceptible, además, que, si se está en un
ambiente externo con contaminación acústica, dichos sonidos no se logran identificar
fácilmente y se anulan por otros factores presentes.
Tras el análisis comparativo entre los vehículos eléctricos que tiene el Ecuador, con
respeto a los que están regidos bajo una normativa de seguridad vial se concluye lo
siguiente. Los vehículos eléctricos de Ecuador no generan ningún sonido artificial, lo cual
los hace peligrosos para los peatones en especial para las personas que se guían mediante
el oído, el único sonido que generan es la adherencia de los neumáticos con el suelo
cuando están en circulación, pero este depende del material del suelo, sin embargo, es
un sonido que se anula cuando se está en un ambiente con contaminación acústica y deja
de ser perceptible. Por el contrario, los vehículos eléctricos de Estados Unidos tienen
un sonido artificial que conforme avanza el vehículo dicho sonido no se modifica ni se
tergiversa, sino que es constante, y, además, es un sonido fácil de identificar sin importar
el ruido que exista en el ambiente que se encuentre circulando el vehículo. Aquí se ve
la importancia de generar un sonido que sea artificial para que no se confunda con los
sonidos del exterior y de esta manera sea más perceptible para el peatón.
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