UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA PLAN DE TESIS ALTERNATIVA LOGÍSTICA PARA EL TRANSPORTE DE CARGA CONTENERIZADA DE 20 Y 40 PIES POR CABOTAJE MARÍTIMO ENTRE LOS TERMINALES PORTUARIOS DEL CALLAO Y PAITA: DISEÑO PRELIMINAR DE UN BUQUE COSTERO PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE: INGENIERO NAVAL ELABORADO POR: CINTHIA LIDIA HIDROGO PAULINO ASESOR DSc. JUAN JOSÉ UCHUYA LÓPEZ LIMA – PERÚ 2019 1. ANTECEDENTES REFERENCIALES En esta sección se presentan los antecedentes referenciales, tales como tesis e informes, que anteceden al trabajo de investigación que se va desarrollar, es decir, aquellos antecedentes referenciales que servirán de orientación y a su vez permitirá tener el alcance de cómo se viene tratando el servicio de cabotaje, simulación del flujo de carga contenerizada vía marítima y las nuevas tendencias en los diseños de los buques costeros. Además, se expone la norma legal que impulsa el desarrollo del cabotaje en el Perú, la cual es uno de los pilares fundamentales para desarrollar la tesis. La tesis elaborada por Barrios, Creamer y Triguero (2017), titulada “Implementación del cabotaje para mejorar el transporte de mercancías dentro del territorio nacional”, tiene como objetivo demostrar que el transporte de mercancía nacional (Perú) por cabotaje marítimo es muy factible a corto y largo plazo, ya que trae consigo muchos beneficios económicos, ambientales y de seguridad. En el aspecto económico, los empresarios exportadores e importadores peruanos lograrán conseguir mayores utilidades en sus negocios debido a que los costos por vía marítima son muchos más económicos que por vía terrestre, así como también el estado peruano reducirá sus gastos en el mantenimiento de pistas y carreteras. En el aspecto ambiental, la disminución de los gases de efectos invernaderos (GEI); y finalmente en el aspecto de seguridad, la reducción de accidentes de tránsitos, los cuales son causados por el transporte terrestre. Esta tesis de pregrado demuestra que el “flete” es más competitivo con respecto al transporte terrestre (ver tabla 01). Tabla 01: Cuadro comparativo entre el Costo Total de Flete entre la vía marítima y terrestre entre puertos peruanos. Puerto de Origen Callao Costo Total del Flete Puerto de Destino Vía Marítima Vía Terrestre Paita $ 295.74 $ 1,821.91 Matarani $ 248.16 $ 1,704.38 Fuente: Transportes Thornado S.A.C. y SeaRates (2016). El cuadro comparativo nos indica que enviar carga contenerizada por vía terrestre está 6 veces más caro que por vía marítima entre los puertos Callao y Paita, en cambio entre los puertos Callao y Matarani por vía terrestre está 7 veces más caro que por vía marítima. La tesis de maestría elaborada por Lima, R. (2013), titulado en español “Análisis de alternativas logística para el transporte de cabotaje en el Amazonas utilizando simulación por computadora”, realiza un estudio y análisis del cabotaje de carga contenerizada en el Puerto de Manaus (puerto Hub), el cual está localizado en el estado de Amazonas (Brasil). Esta tesis propone la simulación de las diferentes alternativas logísticas para el transporte de contenedores por cabotaje utilizando técnicas de simulación asistido por un software llamado ARENA, la cual permite evaluar la eficiencia operativa de las diferentes alternativas logísticas. También la tesis recomienda que la demanda y la oferta del servicio de transporte de contenedores por cabotaje deben estar equilibrados, ya que permitirá que las inversiones realizadas obtengan las ganancias estipuladas. Por lo tanto, la tesis de Lima es importante en esta tesis porque detalla la estructura metodológica a seguir, la cual es traducida al español (ver figura 01), así como también, todos los elementos y/o actores que intervienen en el transporte de carga contenerizada por cabotaje. Finalmente, proporciona los parámetros de los modelos a simular en el software ARENA. Figura 01: Estructura metodológica de la investigación. Fuente: Lima, (2013). En el Informe sobre el Transporte Marítimo elaborado por la UNCTAD (2017), con el tema titulado “Novedades en la reglamentación relativa a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero del transporte marítimo internacional y otras cuestiones ambientales”, la OMI recomienda que los buques nuevos deben de ajustarse al límite mundial del 0.5% de azufre en los combustibles marinos que utilizan a bordo, según lo estipulado en el Anexo VI del Convenio Internacional para Prevenir la Contaminación por los buques, la cual entra en vigencia a partir del 1 de enero del 2020. Esta recomendación es de vital importancia porque ayudará a disminuir los gases de efectos invernadero; y con esto se mejora la calidad de vida de las personas y del medio ambiente. El aporte sustancial de este informe, son los parámetros que debe cumplir el buque costero de esta tesis, en cuanto al tipo de sistema de propulsión y combustible. Estas dos tesis y el informe nos proporcionan los elementos de partida para elaborar un criterio del aprovechamiento del cabotaje marítimo vis a vis el transporte terrestre. Son tantas las ventajas que serán ampliadas en los antecedentes del cuerpo final de la Tesis. Finalmente, el Decreto Legislativo N°1413: “Promover y Facilitar el Transporte Marítimo en Tráfico de Cabotaje de Pasajeros y de Carga”, tiene como objetivo promover y facilitar el transporte de pasajeros y de carga en la costa peruana por medio del cabotaje marítimo. Este Decreto Legislativo se enfoca que las empresas con capital nacional e internacional puedan desarrollar esta actividad sin restricciones algunos durante un periodo de 03 años, al término de este periodo las empresas deben estar constituidas en el país y obtener su permiso de operación emitido por el Ministerio de Transporte y Comunicaciones (MTC). 2. PLANTEAMIENTO DE LA REALIDAD DEL PROBLEMA En las últimas décadas, en Perú se ha observado un insuficiente aprovechamiento del cabotaje marítimo, al punto de ser casi nulo, debido a la existencia de dos factores que han limitado el impulso de esta actividad. El primer factor muy importante a mencionar es que hoy en día no se cuentan con buques costeros especializados en el transporte de carga contenerizada capaz de satisfacer la demanda nacional. El segundo factor, es la falta de políticas de estado por parte del gobierno, en cuanto a la promoción del desarrollo del cabotaje marítimo de pasajeros y de cargas, aun cuando en el año 2018 se promulgó el Decreto Legislativo N° 1413, la cual libera el cabotaje marítimo e impulsa a su desarrollo. Estos factores influyen en la toma de decisión de los empresarios navieros, con relación a sus inversiones en el cabotaje marítimo. Además, la no existencia de un estudio de prefactibilidad sobre el transporte de carga contenerizada entre los terminales portuarios peruanos por vía marítima, en la cual se proyecte todos los beneficios económicos, así como también, la oferta y la demanda; da como resultado que los empresarios navieros no muestren interés en brindar el servicio de cabotaje marítimo. Infelizmente, a la no existencia del estudio de prefactibilidad sobre el transporte de carga contenerizada por cabotaje marítimo, toda la carga contenerizada nacional es movilizada por el transporte terrestre (tráileres), la cual genera externalidades negativas como la congestión vehicular, la contaminación ambiental, el ruido sonoro y el deterioro de las carreteras y pistas. Estas externalidades negativas afectan a la economía, seguridad y medio ambiente. En la economía, según el Banco Mundial (2015), para poder ingresar al puerto del Callao, el tiempo de espera de los tráileres es entre 12 y 14 horas, como consecuencia negativa el tiempo de llegada de las exportaciones e importaciones aumentan drásticamente, así como también, se incrementan los costos logísticos de transporte. Esta consecuencia se refleja en la última edición del reporte “Índice de Desempeño Logístico” (IDL) realizado por el Banco Mundial (2018), en la cual Perú retrocede del puesto 69 al puesto 83 de 160 países a nivel mundial. (ver tabla 02). Tabla 02: Puntaje y Posición del Perú según el IDL. Fuente: Reportes del IDL del Banco Mundial del 2007 al 2018. En seguridad, el diario Perú 21 (2016) realiza una entrevista al gerente de la Unión Nacional de Transportista del Callao llamado Geovani Diez, en donde señala que cada mes hay un promedio de 124 robos o asaltos a tráileres en los alrededores del puerto del Callao, porque para ingresar a dicho puerto los tráileres deben de esperar muchas horas, resultando en grandes colas de tráileres. En el medio ambiente, el diario El Comercio (2012), recopila la información brindada por la Dirección de Calidad ambiental del Ministerio del Ambiente, donde se explica que el 70% de la contaminación atmosférica se debe al transporte terrestre. Además, según el reporte World Air Quality (2018), Lima es la octava ciudad más contaminada de la región Latinoamérica, por causa del transporte terrestre y la basura. De lo expuesto, el estado debe implementar el transporte de carga contenerizada por cabotaje marítimo por los grandes beneficios que se obtendrán como: 1) Reduce los costos de fletes entre 4% y 20% frente a las tarifas del transporte terrestre, según la sociedad de Comercio Exterior del Perú (El Comercio, 2018). 2) Reduce el tiempo de traslado de la carga contenerizada entre diferentes lugares de nuestra capital y país, debido a que el 25% de los contenedores transportado por la Panamericana Norte se trasladaría por cabotaje marítimo, según el Ministerio de Transporte y Comunicación (Gestión, 2018), 3) Según International Chamber of Shipping (2015), reduce la contaminación ambiental en comparación del transporte terrestre, y 4) Colabora con la reconstrucción de las ciudades cercanas a la costa en épocas de emergencia, porque permite el abastecimiento de bienes, tal como ocurrió en el norte del país que fue afectado por el fenómeno de El Niño costero, la cual dejo un total de 218 mil 89 kilómetros de carreteras entre destruidas y afectadas (INDECI, 2017), como consecuencia el transporte terrestre dejo de ser útil en esta circunstancia, por ende el cabotaje marítimo tomo todo el protagonismo. Por otro lado, el Perú tiene las características geográficas e infraestructuras portuarias existentes apropiadas para impulsar el desarrollo del cabotaje marítimo. Con todo lo mencionado, el cabotaje marítimo se ha convertido en la única mejor opción para el transporte de carga contenerizada, entonces la tesis tiene como objetivo principal de implementar un modelo de simulación de transporte de carga contenerizada de 20 y 40 pies que verifique el costo y beneficio del flujo de carga contenerizada de 20 y 40 pies existente y futura por transporte marítimo y transporte terrestre, así como también, determinar las características del diseño preliminar de un buque costero para el transporte de carga contenerizada de 20 y 40 pies entre los terminales portuarios del Callao y Paita. 3. OBJETIVO (General y específico) Objetivo General: Evaluar la factibilidad de transportar carga contenerizada de 20 y 40 pies por cabotaje marítimo entre los terminales portuarios del Callao y Paita como alternativa logística y proponer el diseño preliminar del buque costero de la alternativa logística analizada. Objetivos Específicos: Para lograr el Objetivo General mencionado se realizó los siguientes: 1) Identificar la oferta y demanda de la carga contenerizada de 20 y 40 pies por cabotaje marítimo y transporte terrestre entre los terminales portuarios del Callao y Paita. 2) Describir las infraestructuras de los terminales portuarios del Callao y Paita. 3) Determinar las características principales del diseño preliminar de un buque costero para el transporte de carga contenerizada de 20 y 40 pies. 4) Identificar una ruta terrestre para transportar carga contenerizada de 20 y 40 pies entre los terminales portuarios del Callao y Paita. 5) Diseñar la estructura lógica y gráfica de la simulación del sistema de transporte de carga contenerizada de 20 y 40 pies por cabotaje marítimo y transporte terrestre en el software ARENA. 6) Analizar los costos y beneficios del sistema de transporte de carga contenerizada de 20 y 40 pies por cabotaje marítimo y transporte terrestre mediante el software ARENA. 4. HIPÓTESIS (General y específico) Hipótesis General: Es factible transportar carga contenerizada de 20 y 40 pies por cabotaje marítimo entre los terminales portuarios del Callao y Paita y establecer un diseño preliminar para atender el cabotaje marítimo propuesto. Hipótesis Específicos: 1) El cabotaje marítimo mejoraría la oferta y la demanda por sus costos reducidos y mayor volumen de contenedores transportado por viaje. 2) Es factible describir las infraestructuras de los terminales portuarios del Callao y Paita. 3) El cabotaje marítimo permitiría que la industria naval sea revalorizada en el área de construcción, porque los nuevos buques costeros especializados en carga contenerizada de 20 y 40 pies, serán diseñados y construidos por profesionales peruanos. 4) Es factible identificar una ruta terrestre para transportar carga contenerizada de 20 y 40 pies entre los terminales portuarios del Callao y Paita. 5) La simulación del cabotaje marítimo para el transporte de carga contenerizada de 20 y 40 pies mediante el software ARENA, verificaría que los costos logísticos son mínimos en comparación con el transporte terrestre. 6) El análisis de los costos y beneficios del sistema de transporte de carga contenerizada de 20 y 40 pies por cabotaje marítimo y transporte terrestre, se reflejará en la reducción del tiempo de espera de ingreso a los puertos, congestión vehicular, filas en los peajes, carreteras en malas condiciones, asalto y hurtos de contenedores. 5. MARCO TEÓRICO El CABOTAJE MARÍTIMO EN EL PERÚ Dado que la tesis se centrará en el transporte de carga contenerizada por cabotaje marítimo es de vital importancia conceptualizar el cabotaje marítimo como el transporte de pasajeros y de carga entre los puertos de un mismo país, navegando relativamente cerca de la costa. El cabotaje marítimo en Perú, se empieza a considerar como una actividad formal con el Proyecto de Inversión sobre Transporte Masivo de Cabotaje (UNI, 1978), el cual tuvo como prioridad impulsar el servicio de cabotaje de carga en todo el litoral costero, y esto se reflejó en el transporte de hidrocarburos por la Compañía Peruana de Vapores (CPV). Pero a finales de los años 80, el servicio de cabotaje se extiende al transporte de pasajeros, debido que la carretera de la Panamericana Norte presentaba puntos críticos, en cuanto a la congestión vehicular y el elevado costo de mantenimiento de ellas; esta extensión se fundamentó en la Ley N° 23517. Después de dos (02) años de promulgada la Ley N° 23517, la empresa de Servicios Técnicos Marítimos S.A., brinda el servicio de cabotaje marítimo de carga contenerizada en las rutas Callao – Paita – Salaverry, Callao – Matarani – Ilo y finalmente Salaverry – Matarani, mediante un buque Ro-Ro, pero lamentablemente este servicio de cabotaje marítimo se interrumpió después de 12 años, dando como resultado el origen de la Compañía Nacional de Cerveza S.A., para continuar con el servicio de cabotaje marítimo para el transporte de cerveza envasadas en la ruta de Callao – Paita (ida y vuelta). En 1998, el norte del Perú sufrió los estragos del fenómeno de El Niño, entonces el cabotaje marítimo fue el protagonista porque abasteció a todos los departamentos de la zona norte, mediante el Buque de la Armada Peruana Eten y Paita. A partir del 2005, el cabotaje marítimo se fundamenta en la Ley N° 28583, Ley de Reactivación y Promoción de la Marina Mercante Nacional, señala que las empresas navieras nacionales son las únicas en desarrollar el cabotaje marítimo, así como también, alquilar buques con banderas extranjeras por un periodo de seis (06) meses, los cuales no obtenían los beneficios tributarios de esta Ley, esta última acción influyo negativamente en el desarrollo del cabotaje marítimo, porque obligaba a los empresarios navieros a tener sus propios buques, pero la gran mayoría de ellos no tenían la capacidad económica para adquirir dichos buques; por ende, el servicio de cabotaje se redujo al transporte de hidrocarburos y minerales, mientras que toda la carga general y contenerizada se trasladó a las carreteras del interior del país, dando como origen a la congestión vehicular, incremento de los costos logísticos de los productos exportados e importados, y aumento de los gases de efecto invernaderos. En la actualidad, el gobierno tiene la prioridad de mejor la situación ya mencionada en el párrafo anterior, de manera que está impulsando el desarrollo del cabotaje marítimo de pasajeros y de carga mediante el Decreto Legislativo N° 1413, con la finalidad de reducir la congestión vehicular, disminuir el costo logístico de transporte de la carga, y finalmente mejorar el medio ambiente y la salud de las personas con la reducción de los gases de efecto invernadero generado en mayor proporción por el transporte terrestre. TERMINALES PORTUARIOS CALLAO Y PAITA A. Terminal Portuario del Callao (TPC) El Terminal Portuario del Callao, comúnmente llamado como el puerto del callao, es un puerto marítimo de la costa central del Perú, localizado en la provincia Constitucional del Callao. El TPC está distribuido entre el Terminal Norte Multipropósito, el Terminal Muelle Sur y Terminal de Embarque de Concentrado de Minerales. Para la tesis solo se considerará el Terminal Muelle Sur, porque está diseñado para el manejo exclusivo de carga contenerizada, el cual es objeto de estudio de la tesis. El Terminal Muelle Sur esta gerenciado por la empresa DP World. Este TMS está proyectado para el manejo exclusivo de carga contenerizada, y tiene como área de influencia Lima, Ancash, Ica y zona centro del país. Su infraestructura portuaria está compuesta por 01 muelle de 650 m. con una profundidad de 16 m. y 01 patio de contenedores de 14 ha. En cuanto al equipamiento se tiene: 07 grúas pórtico Super Post – Panamax, 21 grúas de patio RTG, 30 chasis y trailers, 02 portacontenedores (reach stackers) y 448 conexiones reefer para contenedores refrigerados. En el 2018, se movilizaron 1 270 miles de TEU, de los cuales el 59,6% corresponden al servicio de embarque/descarga de contenedores llenos, 21,6% al servicio de transbordo de contenedores y 18,8% al servicio de embarque/descarga de contenedores vacíos (OSITRAN, 2018). B. Terminal Portuario de Paita (TPP) El Terminal Portuario de Paita es operado por el consorcio Terminales Portuarios Euroandinos (TPE), localizado en la provincia de Paita, departamento de Piura. Es el segundo puerto público más importante en el Perú. Este TPP moviliza carga contenerizada de importación y exportación, así como también, carga general; de los departamentos Amazonas, Cajamarca, Lambayeque, Tumbes y San Martín. Su Infraestructura portuaria está conformada por 01 muelle espigón con 04 amarraderos y 01 nuevo terminal de contenedores con un muelle marginal de 300 metros. En cuanto, al equipamiento se tiene: 02 grúas pórticos de muelle Súper Post Panamax, 04 grúas pórticos de patio RGT, 08 tractores de patio, 12 chasis para contenedores, 02 elevador tipo Side Pick, 02 elevador de contenedor Reach Stacker y 500 conexiones reefer para contenedores refrigerados. En el 2018, se movilizó 74.6% de carga contenerizada, de las cuales 64.9% de exportación, 34.8% de importación y 0.3% son operaciones de cabotaje, transbordo y tránsito (OSITRAN, 2018). BUQUE COSTERO El buque costero también llamado buque de cabotaje, está diseñado para transportar diferentes tipos de cargas entre diferentes puertos realizando una navegación de cabotaje marítimo. Con el tiempo, las características principales del buque costero han variado, es decir, su tamaño ha aumentado con respecto a la eslora. Según Alvariño, Azpíroz y Meizoso (1997), este buque debe cumplir: La relación L / B varía entre 6 para esloras de alrededor de los 100 m. La relación B / T varía entre valore de 2,4 y 2,9 La relación B / D oscila entre 1,8 y 2,2. Además, el tipo de formas de este buque pueden ser en “U” y “V”. El tipo de forma “U” proporciona más volumen en la zona del doble fondo, siendo el actor más importante en la seguridad del buque que el tipo de forma en “V”. En cuanto a su Disposición General, el buque costero se caracteriza por tener una sola cubierta, una o dos bodegas de carga y mamparos transversales que permiten una mayor segregación de la carga. No cuenta con equipos de estiba / desestiba, ya que esta tarea está encargada a los puertos de atraque. Por otro lado, el tamaño de la superestructura se encuentra en una relación directa con el número de tripulantes. Finalmente, la velocidad en servicio de este tipo de buques esta entre valores de 10 y 15 nudos, con el objetivo de tener una propulsión más económica (Alvariño et al., 1997). Para la tesis, el buque costero tendrá las siguientes especificaciones: Tipo de Buque: Se trata de un buque costero que transportará solo contenedores de 20 y 40 pies. Capacidad: 100 TEUS. Velocidad de servicio: La velocidad del Buque Proyectado será de 12 nudos. Autonomía: El tiempo de navegación es de 1 ½ días entre los puertos del Callao y Paita, así como también, su estadía en los puertos será de ½ día. Hay que mencionar que el recorrido total del Buque Proyectado será de 1036 millas por viaje (ida y vuelta) entre los puertos del Callao y Paita. Sistema de Propulsión: El sistema de propulsión del buque será un sistema híbrido, es decir, Diésel – Eléctrico. La elección del sistema híbrido cumple con la reducción del 0.5% de azufre en el medio ambiente, el cual genera los gases de efecto invernadero. Esta normativa fue emitida por la OMI en su ANEXO VI del convenio MARPOL, el cual entra en vigencia el 2020. Finalmente, las dimensiones principales del Buque Costero están elaborado en función de buques similares en cuanto a la capacidad de TEUs, dando como resultado a las siguientes dimensiones: BUQUE COSTERO TEU L B D T PR ---100 m 76.80 m 12.85 m 6.67 m 4.28 Tn 1,172.84 6. CRONOGRAMA DE TRABAJO En esta sección se esquematiza las etapas, ver Tabla 03, de la tesis que será realizada en un cronograma, tal como se explica en la Tabla 04. Tabla 03: Descripción de las Etapas de la tesis. Ítem 1 Hito ID Identificación e investigación de la A1 Actividad Investigación bibliográfica sobre el Cabotaje demanda y oferta del transporte de marítimo en Perú. carga contenerizada de 20 y 40 Investigación electrónica y virtual sobre la pies por vía marítima y terrestre B1 por cabotaje marítimo y transporte terrestre. entre los terminales portuarios de Callao y Paita. demanda y oferta de carga contenerizada C1 Investigación del Software ARENA. Investigación virtual de buques costeros con 2 Determinar el diseño preliminar del A2 parámetros semejantes al buque costero de la tesis, que servirán como base de datos. buque costero. B2 Desarrollo de la estructura lógica y 3 gráfica del transporte de carga contenerizada por cabotaje marítimo y transporte terrestre. A3 B3 Determinar las características principales del buque costero. Enfoque de la estructura lógica y gráfica del transporte de carga contenerizada. Formulación de la estructura lógica y gráfica del transporte de carga contenerizada. Elaboración de los Input data de la Implementación computacional de A4 contenerizada por vía marítima y terrestre. la alternativa logística del 4 transporte de carga contenerizada por cabotaje marítimo y transporte alternativa logística del transporte de carga Desarrollo de la simulación de la alternativa B4 logística del transporte de carga contenerizada por vía marítima y terrestre. terrestre. C4 Extensión de la estructura lógica y gráfica/ testes / correcciones de la simulación. Interpretación de los resultados obtenidos A5 5 de software ARENA, en cuanto a tiempo y costo. Análisis de los resultados B5 Producción de la tesis. C5 Correcciones finales de la tesis. El cronograma que determina el horizonte de la realización de la Tesis comprende el tiempo de cinco (05) meses, siendo que, al tiempo de la presentación del plan de tesis, nos encontramos casi al final del tercer (03) mes. Es importante observar que para el cuarto mes es necesario una instrucción autodidacta en el uso del software de simulación ARENA. Tabla 04: Cronograma de las Etapas de la tesis. ID Mes 1 Mes 2 Mes 3 Mes 4 Mes 5 A1 X X X X X X X X B1 X X X X X X X X C1 X X X X X X X X A2 X X X X X B2 X X X X X A3 X X X X X X X B3 X X X X X X X A4 X X X X X X X X X X X B4 X X X X X X X X X X X C4 X X X X X X X X X X X A5 X X X X X X X X B5 X X X X X X X X X X X X C5 X X X X 7. BIBLIOGRAFÍA [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Air Visual (2018). Reporte de World Air Quality. Recuperado de: https://www.airvisual.com/ World-most-polluted-cities. Alvariño, R., Azpíroz, J. y Meizoso, M. (1997). El proyecto básico del buque mercante. Madrid, España. Fondo editorial de Ingeniería Naval. 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