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- 7. ϵ ϵ ϯ ϲ ϳ ϯ ϲϬ ϰϬ ϭϬϬϰϬϬ ϳ ϱ Ϯ ϭϬ ϲ ϱϬ ϴϬ ϯϬ ϭϲϬϴϬ ϱϬ Ϭ ϱ ϰ ϵ ϴ ϭϬ ϰϬ ϭϬϬ ϭϰϬϭϬϬϬ ϵϬϰϬϬ ϲϬϬ ϴϬϬ ϭϬϬϬ ϳϬϯϬϬ YƵĞĚĂƌşĂůĂƐŝŐƵŝĞŶƚĞƐŽůƵĐŝſŶďĄƐŝĐĂĨĂĐƚŝďůĞ͘ ϵ ϯ ϲ ϳ ϯ ϲϬ ϰϬ ϳ ϱ Ϯ ϭϬ ϲ ϱϬ ϴϬ ϯϬ ϱ ϰ ϵ ϴ ϭϬ ϰϬ ϭϬϬ ĂƐŽůƵĐŝſŶďĄƐŝĐĂĨĂĐƚŝďůĞƋƵĞƐĞƵƚŝůŝnjĂƌĄĞŶĞůƉƌŽĐĞƐŽĚĞŝƚĞƌĂĐŝſŶƐĞƌĄ͘ yϭϮсϲϬ džϭϱсϰϬ džϮϭсϱϬ džϮϯсϴϬ džϮϱсϯϬ džϯϭсϰϬ džϯϰсϭϬϬĞƐƚĂŶĚŽĂŶŝǀĞůĐĞƌŽƚŽĚĂƐůĂƐĚĞŵĄƐ͘ ϮǑͿWĂƌĂůĂƐǀĂƌŝĂďůĞƐďĄƐŝĐĂƐƐĞǀĞƌŝĨŝĐĂƌĄ͗—‹ή˜Œε–‹Œ͘zƉĂƌĂůĂƐŽůƵĐŝſŶďĄƐŝĐĂĞŶĐŽŶƚƌĂĚĂƐĞ ĂƉůŝĐĂƌşĂĚĞůƐŝŐƵŝĞŶƚĞŵŽĚŽ͗ ƵϭнǀϮсϯ Ƶϭнǀϱсϯ ƵϮнǀϭсϳ ƵϮнǀϯсϮ ƵϮнǀϱсϲ Ƶϯнǀϭсϱ Ƶϯнǀϰсϴ ^ŝƐƚĞŵĂĚĞϳĞĐƵĂĐŝŽŶĞƐLJϴŝŶĐſŐŶŝƚĂƐ͘ĞĨŝŶŝĞŶĚŽƵϭсϬ͕ĞƐƌĞƐƚŽĚĞůĂƐŝŶĐſŐŶŝƚĂƐƐĞƌĄŶ͗ ƵϭсϬ ǀϭсϰ ƵϮсϯ ǀϮсϯ Ƶϯсϭ ǀϯсͲϭ ǀϰсϳ ǀϱсϯ ϭϬ ĞĨŝŶŝĞŶĚŽƵŶĂĐŽůƵŵŶĂƉĂƌĂůĂƐǀĂƌŝďůĞƐ—‹LJƵŶĂĨŝůĂƉĂƌĂůĂƐ˜Œ͕ƉƵĞĚĞŶĐŽŵƉƵƚĂƌƐĞůŽƐĐŽƐƚŽƐ ƌĞůĂƚŝǀŽƐƉŽƌ”‹Œε–‹ŒǦȋ—‹ή˜ŒȌ ϵ ϯ ϲ ϳ ϯ ƌϭϭсϱ ƌϭϮсϬ ϲϬ ƌϭϯсϳ ƌϭϰсϬ ƌϭϱсϬ ϰϬ ƵϭсϬ ϳ ϱ Ϯ ϭϬ ϲ ƌϮϭсϬ ϱϬ ƌϮϮсͲϭ ƌϮϯсϬ ϴϬ ƌϮϰсϬ ƌϮϱсϬ ϯϬ ƵϮсϯ ϱ ϰ ϵ ϴ ϭϬ ƌϯϭсϬ ϰϬ ƌϯϮсϬ ƌϯϯсϵ ƌϯϰсϬ ϭϬϬ ƌϯϱсϲ Ƶϯсϭ ǀϭсϰ ǀϮсϯ ǀϯсͲϭ ǀϰсϳ ǀϱсϯ ůĐŽƐƚŽƌĞůĂƚŝǀŽŵĄƐŶĞŐĂƚŝǀŽĐŽƌƌĞƐƉŽŶĚĞĂůĂǀĂƌŝĂďůĞŶŽďĄƐŝĐĂš͘ ^ĞŝĚĞŶƚŝĨŝĐĂƵŶĐŝĐůŽĐŽŶůĂƐǀĂƌŝĂďůĞƐďĄƐŝĐĂƐ͕ĐŽŶƐŝƐƚĞĞŶŝĚĞŶƚŝĨŝĐĂƌĚŽƐ;LJƐŽůŽĚŽƐͿĐĞůĚĂƐĚĞ ĞƐƚĂƐǀĂƌŝĂďůĞƐĞŶůĂŵŝƐŵĂĨŝůĂŽĐŽůƵŵŶĂ͘ůĐŝĐůŽŐĂƌĂŶƚŝnjĂƋƵĞůŽƐŶŝǀĞůĞƐĚĞůĂŽĨĞƌƚĂLJůĂ ĚĞŵĂŶĚĂƐĞŵĂŶƚĞŶŐĂŶĐŽŶƐƚĂŶƚĞƐ͘ ϵ ϯ Ͳ ϲ ϳ ϯ н ϱ Ϭ ϲϬ ϳ Ϭ Ϭ ϰϬ Ϭ ϳ ϱ Ϯ ϭϬ ϲ Ϭ ϱϬ Ͳϭн Ϭ ϴϬ Ϭ Ϭ ϯϬͲ ϯ ϱ ϰ ϵ ϴ ϭϬ Ϭ ϰϬ Ϭ ϵ Ϭ ϭϬϬ ϲ ϭ ϰ ϯ Ͳϭ ϳ ϯ ^ĞŚĂŝĚĞŶƚŝĨŝĐĂĚŽĞůĐŝĐůŽ;Ϯ͕ϮͿ͕;Ϯ͕ϱͿ͕;ϭ͕ϱͿ͕;ϭ͕ϮͿ ƐƚĞĐŝĐůŽĞƐƚĄĨŽƌŵĂĚŽƉŽƌƐĞŐŵĞŶƚŽƐŚŽƌŝnjŽŶƚĂůĞƐLJǀĞƌƚŝĐĂůĞƐ͖ůŽƐĞdžƚƌĞŵŽƐĚĞĞƐƚĞ ƐĞŐŵĞŶƚŽĚĞďĞŶƚĞŶĞƌƐŝŐŶŽƐŽƉƵĞƐƚŽƐĂĨŝŶĚĞƋƵĞƐĞŵĂŶƚĞŶŐĂŶůŽƐŶŝǀĞůĞƐĚĞůĂŽĨĞƌƚĂLJůĂ ĚĞŵĂŶĚĂ͘ ůŵĄdžŝŵŽŶŝǀĞůƋƵĞƉƵĞĚĞĚĂƌƐĞĂůĂŶƵĞǀĂĐĂƐŝůůĂďĄƐŝĐĂǀĞŶĚƌĄĚĞƚĞƌŵŝŶĂĚŽƉŽƌĞůŵşŶŝŵŽ ŶŝǀĞůĚĞůĂƐĐĂƐŝůůĂƐŵĂƌĐĂĚĂƐĐŽŶƐŝŐŶŽŶĞŐĂƚŝǀŽ͕ƉĂƌĂĞƐƚĂŝƚĞƌĂĐŝſŶĞƐϯϬ͕ƋƵĞĚĂŶĚŽ͗ ϵ ϯ Ͳ ϲ ϳ ϯ н ϱ Ϭ ϯϬ ϳ Ϭ Ϭ ϳϬ Ϭ ϳ ϱ Ϯ ϭϬ ϲ Ϭ ϱϬ ͲϭнϯϬ Ϭ ϴϬ Ϭ Ϭ Ͳ ϯ ϱ ϰ ϵ ϴ ϭϬ Ϭ ϰϬ Ϭ ϵ Ϭ ϭϬϬ ϲ ϭ ϰ ϯ Ͳϭ ϳ ϯ WĂƌĂĞƐƚĂŶƵĞǀĂƐŽůƵĐŝſŶĨĂĐƚŝďůĞ͕ůĂƐǀĂƌŝĂďůĞƐďĄƐŝĐĂƐǀĞƌŝĨŝĐĂƌĄŶ ϳ
- 8. ϭϭ ƵϭнǀϮсϯ Ƶϭнǀϱсϯ ƵϮнǀϭсϳ ƵϮнǀϯсϮ ƵϮнǀϮсϱ Ƶϯнǀϭсϱ Ƶϯнǀϰсϴ ^ŝƐƚĞŵĂĚĞϳĞĐƵĂĐŝŽŶĞƐLJϴŝŶĐſŐŶŝƚĂƐ͘ĞĨŝŶŝĞŶĚŽƵϭсϬ͕ĞƐƌĞƐƚŽĚĞůĂƐŝŶĐſŐŶŝƚĂƐƐĞƌĄŶ͗ ƵϭсϬ ǀϭсϱ ƵϮсϮ ǀϮсϯ ƵϯсϬ ǀϯсϬ ǀϰсϴ ǀϱсϯ sŽůǀŝĞŶĚŽĂĐĂůĐƵůĂƌůŽƐĐŽƐƚŽƐƌĞůĂƚŝǀŽƐ ϵ ϯ ϲ ϳ ϯ ϰ Ϭ ϯϬ ϲ Ͳϭ Ϭ ϳϬ ƵϭсϬ ϳ ϱ Ϯ ϭϬ ϲ Ϭ ϱϬ ϬϯϬ Ϭ ϴϬ Ϭ ϭ ƵϮсϮ ϱ ϰ ϵ ϴ ϭϬ Ϭ ϰϬ ϭ ϵ Ϭ ϭϬϬ ϳ ƵϯсϬ ǀϭсϱ ǀϮсϯ ǀϯсϬ ǀϰсϴ ǀϱсϯ ^ĞŝĚĞŶƚŝĨŝĐĂƵŶĐŝĐůŽĐŽŶůĂƐǀĂƌŝĂďůĞƐďĄƐŝĐĂƐ͕ƉĂƌƚŝĞŶĚŽĚĞůĂĐĂƐŝůůĂĐŽŶĞůĐŽƐƚŽƌĞůĂƚŝǀŽŵĄƐ ŶĞŐĂƚŝǀŽ͘ ϵ ϯ ϲ ϳ ϯ ϰ Ϭн ϯϬ ϲ Ͳϭ Ͳ Ϭ ϳϬ ƵϭсϬ ϳ ϱ Ϯ ϭϬ ϲ Ϭ ϱϬн ϬͲϯϬ Ϭ ϴϬ Ϭ ϭ ƵϮсϮ ϱ ϰ ϵ ϴ ϭϬ Ϭ ϰϬͲ ϭ ϵ Ϭн ϭϬϬ ϳ ƵϯсϬ ǀϭсϱ ǀϮсϯ ǀϯсϬ ǀϰсϴ ǀϱсϯ ^ĞŚĂŝĚĞŶƚŝĨŝĐĂĚŽĞůĐŝĐůŽ;ϭ͕ϰͿ͕;ϯ͕ϰͿ͕;ϯ͕ϭͿ͕;Ϯ͕ϭͿ͕;Ϯ͕ϮͿ͕;ϭ͕ϮͿ ƐƚĞĐŝĐůŽĞƐƚĄĨŽƌŵĂĚŽƉŽƌƐĞŐŵĞŶƚŽƐŚŽƌŝnjŽŶƚĂůĞƐLJǀĞƌƚŝĐĂůĞƐ͖ůŽƐĞdžƚƌĞŵŽƐĚĞĞƐƚĞ ƐĞŐŵĞŶƚŽĚĞďĞŶƚĞŶĞƌƐŝŐŶŽƐŽƉƵĞƐƚŽƐĂĨŝŶĚĞƋƵĞƐĞŵĂŶƚĞŶŐĂŶůŽƐŶŝǀĞůĞƐĚĞůĂŽĨĞƌƚĂLJůĂ ĚĞŵĂŶĚĂ͘ ϭϮ ůŵĄdžŝŵŽŶŝǀĞůƋƵĞƉƵĞĚĞĚĂƌƐĞĂůĂŶƵĞǀĂĐĂƐŝůůĂďĄƐŝĐĂǀĞŶĚƌĄĚĞƚĞƌŵŝŶĂĚŽƉŽƌĞůŵşŶŝŵŽ ŶŝǀĞůĚĞůĂƐĐĂƐŝůůĂƐŵĂƌĐĂĚĂƐĐŽŶƐŝŐŶŽŶĞŐĂƚŝǀŽ͘/ŶƚƌŽĚƵĐŝĞŶĚŽĞŶůĂďĂƐĞdžϭϰ;ƚϭϰсͲϭͿ͕ĐŽŶƵŶ ŶŝǀĞůĚĞϯϬ͕ƐĞŽďƚŝĞŶĞ͗ ϵ ϯ ϲ ϳ ϯ ϰ Ϭн ϲ Ͳϭ ͲϯϬ Ϭ ϳϬ ƵϭсϬ ϳ ϱ Ϯ ϭϬ ϲ Ϭ ϮϬн ϬͲϲϬ Ϭ ϴϬ Ϭ ϭ ƵϮсϮ ϱ ϰ ϵ ϴ ϭϬ Ϭ ϳϬͲ ϭ ϵ Ϭн ϳϬ ϳ ƵϯсϬ ǀϭсϱ ǀϮсϯ ǀϯсϬ ǀϰсϴ ǀϱсϯ ƒ—‡˜ƒ•‘Ž—…‹×ˆƒ…–‹„Ž‡•‡”Àƒ ϵ ϯ ϲ ϳ ϯ ϯϬ ϳϬ ϳ ϱ Ϯ ϭϬ ϲ ϮϬ ϲϬ ϴϬ ϱ ϰ ϵ ϴ ϭϬ ϳϬ ϳϬ ‘Ž˜‹‡†‘ƒ‡•–ƒ„Ž‡…‡”Žƒ•‡…—ƒ…‹‘‡•†‡Ž’”‘„Ž‡ƒ†—ƒŽǣ Ƶϭнǀϰсϳ ƵϮнǀϯсϮ Ƶϭнǀϱсϯ Ƶϯнǀϭсϱ ƵϮнǀϭсϳ Ƶϯнǀϰсϴ ƵϮнǀϮсϱ ^ŝƐƚĞŵĂĚĞϳĞĐƵĂĐŝŽŶĞƐLJϴŝŶĐſŐŶŝƚĂƐ͘ĞĨŝŶŝĞŶĚŽƵϭсϬ͕ĞƐƌĞƐƚŽĚĞůĂƐŝŶĐſŐŶŝƚĂƐƐĞƌĄŶ͗ ƵϭсϬ ǀϭсϰ ƵϮсϯ ǀϮсϮ Ƶϯсϭ ǀϯсͲϭ ǀϰсϳ ǀϱсϯ
- 9. ϭϯ sŽůǀŝĞŶĚŽĂĐĂůĐƵůĂƌůŽƐŶƵĞǀŽƐĐŽƐƚŽƐƌĞůĂƚŝǀŽƐ ϵ ϯ ϲ ϳ ϯ ϱ ϭ ϳ Ϭ ϯϬ Ϭ ϳϬ ƵϭсϬ ϳ ϱ Ϯ ϭϬ ϲ Ϭ ϮϬ ϬϲϬ Ϭ ϴϬ Ϭ Ϭ ƵϮсϯ ϱ ϰ ϵ ϴ ϭϬ Ϭ ϳϬ ϭ ϵ Ϭ ϳϬ ϲ Ƶϯсϭ ǀϭсϰ ǀϮсϮ ǀϯсͲϭ ǀϰсϳ ǀϱсϯ ,ĂďŝĠŶĚŽƐĞĂůĐĂŶnjĂĚŽĞůſƉƚŝŵŽLJĂƋƵĞƚŽĚŽƐĐŽƐƚĞƐƌĞůĂƚŝǀŽƐƐŽŶŶŽŶĞŐĂƚŝǀŽƐ͘ WŽƌƚĂŶƚŽůĂƐŽůƵĐŝſŶďĄƐŝĐĂſƉƚŝŵĂĞƐ͗ džϭϰсϯϬ džϮϭсϮϬ džϯϭсϳϬ džϭϱсϳϬ džϮϮсϲϬ džϯϰсϳϬ džϮϯсϴϬ ;zĞůƌĞƐƚŽĚĞǀĂƌŝĂďůĞƐŶƵůĂƐͿ ƋƵŝǀĂůĞŶĐŝĂƉƌĄĐƚŝĐĂƐŽůƵĐŝſŶ͗ ‹‰ǦͺǤžŽ‹•‹•†‡Ž‘•”‡•—Ž–ƒ†‘•†‡Ž’”‘„Ž‡ƒ†‡Ž–”ƒ•’‘”–‡ȋƒ„ǦȌ•‘„”‡ ‘†‡Ž‘—”„ƒ‘Ǥ Ăϭ ĂϮ ďϮ ďϰ ďϯ ďϭ ďϱ Ăϯ ϳϬ ϯϬ ϮϬ ϲϬ ϴ ϳϬ ϳϬ ϭϰ Ǥ ‡ˆŽ‡š‹×•‘„”‡†‹•–‹–‘•ƒžŽ‹•‹•„ƒ•ƒ†‘•‡‡Ž’”‘„Ž‡ƒ†‡Ž –”ƒ•’‘”–‡ƒ’Ž‹…ƒ„Ž‡•ƒŽ…ƒ•‘—”„ƒ‘Ǥ ŽŶƚƌŽůĞƐƐĞŵĂĨſƌŝĐŽƐĞŶĨƵŶĐŝſŶĚĞůŵŽŵĞŶƚŽĚĞůĚşĂLJĚĞůĂƐĞŵĂŶĂ͘ ŶĄůŝƐŝƐƉƌĞǀŝŽƐĂŝŶƚĞƌǀĞŶĐŝŽŶĞƐƵƌďĂŶşƐƚŝĐĂƐ͘;ZŽƚŽŶĚĂƐ͕ĚĞƐǀŝĂĐŝŽŶĞƐͿ͘ /ŶĨŽƌŵĂĐŝſŶĂůŽƐĐŽŶĚƵĐƚŽƌĞƐĞŶůĂƐĞŶƚƌĂĚĂƐƉƌŝŶĐŝƉĂůĞƐƐŽďƌĞĚŝƐƉŽŶŝďŝůŝĚĂĚĚĞĞƐƉĂĐŝŽĞŶ ĂƉĂƌĐĂŵŝĞŶƚŽƐ͘ ŽŽƌĚŝŶĂĐŝſŶĞŶƐŝƐƚĞŵĂĚĞƌĞŐƵůĂĐŝſŶĚĞƚƌĄĨŝĐŽLJŶĂǀĞŐĂĚŽƌĞƐĚĞǀĞŚşĐƵůŽƐ͘ ͙ ͺǤ ‹„Ž‹‘‰”ƒˆÀƒ ZĞĚĞƐĚĞdƌĂŶƐƉŽƌƚĞ͗dĞŽƌşĂLJůŐŽƌŝƚŵŽƐ͘ƵƚŽƌ͗ƌĂŶĐŝƐĐŽ'ĂƌĐşĂĞŶşƚĞnj͘hE/sZ^/ ^s/͘ϭϵϵϴ
- 10. 1 DISEÑO DE REDES DE TRANSPORTE. EL CASO URBANO (2ª parte) -INGENIERÍA DE TRÁNSITO- 1. Introducción: Ingeniería de Tránsito dentro de la INGENIERÍA DEL TRANSPORTE INGENIERÍA DEL TRANSPORTE: aplicación de los principios tecnológicos y científicos al planeamiento, al proyecto funcional, a la operación y a la administración de las diversas partes de cualquier modo de trasnsporte, con el fin de proveer la movilización de personas y mercancías de una manera segura, rápida, confortable, conveniente, económica y compatible con el medio ambiente. INGENIERÍA DE TRÁNSITO: aquella fase de la ingeniería de transporte que tiene que ver con el planeamiento, el proyecto geométrico y la operación del tránsito por calles y carreteras, sus redes, terminales, tierras adyacentes y su relación con otros modos de transporte. Consiste basicamente en recopilar datos relativos a los flujos de vehículos, analizarlos, y proponer soluciones concretas y detalladas para solucionar los problemas de tránsito detectados; estudiando los resultados obtenidos para comprobar la validez de la solución implantada. Se relacina con las siguientes disciplinas, no siendo resuelta por ninguna de ellas Ingeniería civil: trata principalmente de la parte estructural de las obras; ejemplo calidad del firme. Urbanismo (Arquitectura): Trata de la organización de la ciudad y el territorio, planificando los diversos lugares y ambietes donde se desarrolla la actividad humana. Ingeniería de caminos, canales y puertos: Calculos estructurales de las infraestructuras, especialmente las de alto coste. Gestión municipal: valoración de económica de proyectos y encuadre dentro del presupuesto municipal CONCLUSIÓN Ingeniería tránsito (englobada dentro de la ingeniería del transporte): aquella a la que concierne específicamente el aspecto funcional de la vialidad, la que tiene que ver con el movimiento de vehículos y peatones. Sobre todo se manifiesta la necesidad de esta disciplina en aquellas redes viales, urbanas o rurales, donde los volúmenes de tránsito han crecido y existen problemas de accidentes y congestionamiento. Especialmente es necesaria la aplicación de la ingeniería de tránsito en los grandes proyectos viales, cuando se trata de construir sistemas arteriales de altas especificaciones, como 2 autopistas urbanas. Pero también es indispensable para lobrar abatir la incidencia de accidentes en un cruce conflictivo o en una arteria peligrosa, estudiando la remodelación física del cruce o la utilización óptima de dispositivos de control, la canalización mediante isletas, la supresion de obstáculos, u obras mayores como pasos a desnivel. La instalación de semáforos y señales y la programación de estos, respondiendo a las necesidades y a las características específicas del lugar, son parte del estudio especializado de la ingeniería de tránsito. 2. Alcance de la Ingeniería de Tránsito: Uno de los objetivos finales que busca el ingeniero de tránsito, es el de optimizar la operación de los sistemas de tránsito existentes y el de intervenir en el proyecto de sistemas viales futuro lo suficientemente eficientes. Además el alcance se extiendo a los siguientes ámbitos. CARACTERÍSTICAS DEL TRÁNSITO: Analizar los diversos factores y las limitaciones de los vehículos y los usuarios como elementos de la corriente de tránsito. Investigando la velocidad, el volumen y la densidad; el origen y destino del movimiento; la capacidad de las calles y carreteras; el funcionamiento de: pasos a desnivel, terminales, intersecciones canalizadas; se analizan los accidentes, etc. Así se pone en evidencia la influencia de la capacidad y limitaciones del usuario en el tránsito; se estudia al usuario particularmente desde el punto de vista psíquico-físico, determinándose la rapidez de las reacciones para frenar, para acelerar, para maniobrar, la resistencia al cansancio, etc. REGLAMENTACIÓN DEL TRÁFICO: Se establecen las bases para los reglamentos de circulación; señalando sus objeciones, legitimidad y eficacia, así como procedimientos para modificarlos y mejorarlos. Así, por ejemplo, deben ser estudiadas las reglas en materia de licencias; responsabilidad de los conductores, peso y dimensiones de los vehículos; accesorios obligatorios y equipos de iluminación, acústicos y de señalización; revisiones periódicas; educación vial, etc. Igual atención se da a otros aspectos como: prioridad de paso; tránsito en un sentido; zonificación de las velocidades; limitaciones en el tiempo de estacionamiento; control policial en las intersecciones; procedimiento legal y sanciones relacionadas con accidentes; peatones y transporte público. SEÑALIZACIÓN Y DISPOSITIVOS DE CONTROL: este aspecto tiene por objeto determinar los proyectos, construcción, conservación y uso de las señales, iluminación, dispositivos de control, etc. Los estudios deben complementarse con investigaciones de laboratorio. Aunque el técnico en tránsito no es responsable de la fabricación de estas señales y semáforos, a él incumbe señalar su alcanc, promover su empleo y juzgar su eficacia. PLANIFICACIÓN VIAL: es imprescindible, en la Ingeniería de Tránsito, realizar investigaciones y analizar los diferentes métodos, para la planificación vial en un país, un municipio o una pequeña área, para poder adaptar el desarrollo de las calles y carreteras a las necesidades del tránsito. Parte de esta investigación está dedicada exclusivamente al planeamiento vial
- 11. 3 urbano, dando a conocer los problemas que se presentan al analizar el crecimiento demográfico, las tendencias sobre aumento en el número de vehículos y la demanda de movimiento de una zona a otra. Es reconocido que la circulación (tránsito) es uno de los factores más importantes en el crecimiento y transformación de un centro urbano y de una región, y es por esto que el punto de vista del Ingeniero de Tránsito debe ser considerado en toda programación urbanística y en toda planificación de poliítica económica. El técnico a su vez debe tener en cuenta en los trabajos de planificación viall las distintas exigencias derivadas de la salubridad, la seguridad, de las actividades comerciales e industriales, etc. ADMINISTRACIÓN: es necesario examina las relaciones entre los distintos organísmos públicos que tienen competencia en materia vial y su actividad administrativa al respecto. Deben considerarse los distintos aspectos tales como: económico, político, fiscal, de relaciones públicas, de sanciones, etc. GLOBALMENTE, debe hacerse énfasis en lo siguiente: el Ingeniero de Tránsito debe estar capacitado para encontrar la mejor solución al menor coste posible. Naturalmente, puede pensarse en infinidad de soluciones por demás costosas, pero el técnico preparado en la materia ademàs de estar capacitado para encontrar esta mejor solución, debe desarrollar eficientemente acciones a largo plazo, que tiendan a mejorar las condiciones del tránsito sin poner restricciones innecesarias al mismo. 3. Modelo LINEAL de flujo de vehículos El flujo de vehículos, como cualquier flujo continuo, se estudia a través de sus tres variables principales: Flujo (q), número de vehículos que pasan por un punto o sección transversal dada, de un carril o de una calzada, durante un periodo inferior a una hora [veh/hora] Velocidad (v ), la relación entre el espacio recorrido(d) y el tiempo que se tarda en recorrerlo [km/h] Densidad (k), también llamada concentración, es el número de vehículos N, que ocupan una longitud específica (d), de un vial en un momento dado, se suele expresar en [veh/km]. k= Fig-1. Densidad o concentración. 4 Fig-2. Espaciamientos entre vehículos. , espaciamiento promedio [m/veh] Las anteriores variables se relacionan mediante la ecuación fundamental del flujo de vehículos: q= v k [1] Fig-3. Relaciones de tiempo y espacio entre vehículos.
- 12. 5 B. D. Greenshields (1935), llevó a cabo una de las primeras investigaciones sobre el comportamiento del flujo de vehículos, estudió la relación existente entre la velocidad y la densidad. Utilizando un conjunto de datos (k,v), para diferentes condiciones de tráfico, propuso una relación lineal entre la velociad v y la densidad k: Fig-4. Relación lineal entre la velocidad y la densidad. En general la velocidad disminuye a medida que aumenta la densidad, desde un valor máximo o velocidad a flujo libre (punto A), hasta un valor mínimo = 0 (punto B) donde la densidad alcanza su máximo valor de congestionamiento. Las anteriores variables se relacionan mediante la ecuación fundamental del flujo de vehículos: - [2] : velocidad media espacial [km/h], es la media aritmética de las velocidades de punto de todos los vehículos que en un instante dado se encuentran en un tramo de carretera o calle. Para una distancia d dada, se calcula dividiendo d por el promedio de los tiempos empleados por los vehículos en recorrerla, = d/ k: densidad [veh/km/carril] : velocidad media espacial a flujo libre [km/h] : densidad de congestionamiento [veh/km/carril] 6 El flujo, q, se puede representar en el diagrama velocidad-densidad, a través de la ecuación fundamental q=vk, donde para cualquier punto sbre la recta de coordenadas (k,v), el producto vk es el area de un rectángulo cuya base es la densidad k y cuya altura es la velocidad v. El rectángulo de área máxima corresponde al punto E, que está ubicado exactamente en la mitad de la recta. Su área, sombreada en la fig.-4, representa el flujo máximo, qm, el cual se obtiene para los valores siguientes de vm y km. vm ; km ; qm Sustituyendo la ecuación [2] en la [1], se obtiene la relación entre flujo y densidad [3] Esta ecuación expresa al flujo q como una función parabólica de la densidad k. Por lo tanto, la forma de la curva, mostrada en la fig.-5, es la de una parábola. Fig-5. Relación parabólica entre el flujo y la densidad.
- 13. 7 Por definición se requiere que cuando la densidad se aproxime a cero, el flujo también se aproxime a cero, lo cual representa condiciones de operación a flujo libre (punto A). Igualmente, cuando la densidad es la máxima, k=kc, los vehículos se detienen uno tras otro, defensa delantera a defensa trasera, tal que no avanzan, q=0 (punto B). Entre los dos extremos anteriores, existen una diversidad de condiciones del flujo vehicular, identificadas por los puntos C, D y E, reflejando este último características de operación a flujo máximo o capacidad máxima, q=qm La velociadad, v, también se puede representar en el diagrama flujo-densidad, despejándola de la ecuación fundamental q=vk: La expresión anterior es la pendiente del vector dirigido desde el origen A a cualquier punto sobre la curva. Así, para los puntos C, D y E, se tiene: Pendiente de AC= Pendiente de AD= Pendiente de AE= Obsérvese que a la densidad de congestionamiento, k=kc (punto B), la pendiente del vector AB es cero, indicando que no existe velocidad, pues los vehículos están completamente detenidos o en un congestionamiento total. En la medida en que el flujo q y la densidad k se aproximan a cero, el vector tiende a ser tangente a la curva y su pendiente representa la velocidad a flujo libre vl. La relación entre la velocidad v y el flujo q, se obtiene despejando la densidad k de la ecuación [2]: Y reemplazándola en la ecuación fundamental del flujo de vehículos , quedando: De donde: [4] 8 Esta última expresión, representada en la fig.-6, indica que entre la velocidad y el flujo existe una relación parabólica, donde para un valor determinado del flujo (q=qC=qD), hay asociados dos valres de la velocidad (vC y vD). Fig-6. Relación parabólica entre velocidad y flujo. En la medida que el flujo q aumenta, desde el punto A (velocidad a flujo libre), la velocidad v progresivamente disminuye. De manera que si para una determinada vialidad, el flujo de entrada q (demanda) se aproxima a la capacidad qm (máxima oferta o servicio), la dinámica del flujo vehicular puede causar que éste se reduzca por debajo de la capacidad, con velocidades correspondientes a la parte inferior de la curva desde el punto E hasta el puntoB, indicando que la operación ocurre a nivel de congestión. En la fig.-7, aparecen dibujadas las tres relaciones básicas en un solo diagrama fundamental, el cual permite ver la interrelación entre cada una de ellas.
- 14. 9 Fig-7. Diagrama fundamental del flujo vehicular. Se puede observar que las regiones correspondientes a flujos de tránsito no congestionados están limitadas por: 10 4. Modelos NO LINEALES de flujo de vehículos Otras investigaciones, relacionadas con el comportamiento del flujo de vehículos, han llegado a la conclusión de que no siempre existe una buena correlación lineal entre la velocidad y la densidad. MODELO LOGARÍTMICO: lo realiza H. Greenberg basado en la analogía hidrodinámica de fluidos compresibles, este modelo da buenos ajustes en flujos congestionados, pero no funciona muy bien a bajas densidades. Fig-8. Modelo logarítmico del flujo de vehículos. [5] [6]
- 15. 11 MODELO EXPONENCIAL: Underwood, interesado por el análisis del régimen a flujo libre, formuló el siguiente modelo exponencial para flujos no congestionados. Fig-9. Modelo exponencial del flujo de vehículos. [7] [8] Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar 1 DISEÑO DE REDES DE TRANSPORTE. EL CASO URBANO (3ª parte) -INGENIERÍA DE TRÁNSITO- 1. Descripción probabilística del flujo de vehículos Si todos los vehículos que circulan por un determinado vial se encuentran espaciados uniformemente, sería fácil determinar su flujo y los diferentes niveles de congestionamiento. Sin embargo, en muchos casos los vehículos no viajan a intervalos uniformes, sino que lo hacen en grupos con un intervalo promedio para cada uno, reflejando concentraciones vehiculares que se mueven en forma de ondas a través del tiempo. Más aún, en situaciones más cercanas a la realidad, los vehículos circulan en forma completamente dispersa. Todos aquellos enfoques que tratan de tener en cuenta la heterogeneidad del flujo, suponen que el patrón de llegadas o de paso de los vehículos corresponde, en cierta manera, a un proceso aleatorio. En muchos problemas de ingeniería de tránsito es de gran utilidad describir el flujo vehicular, de tal manera que conserve algunas de sus características discretas, considerando de esta forma los aspectos probabilísticos de su comportamiento. Para seleccionar la distribución de probabilidad que más fielmente represente un flujo de vehículos específico, es necesario que éste cumpla tres condiciones: 9 primero, cada conductor sitúa su vehículo independientemente de los demás, excepto cuando su espaciamiento es muy pequeño; 9 segundo, para cualquier flujo , el número de vehículos que pasan por un punto en un intervalo de tiempo dado es independiente del número de vehículos que pasan por otro punto durante el mismo intervalo; 9 tercero, el número de vehículos que pasan por un punto dado en un intervalo de tiempo es independiente del número de vehículos que pasan por el mismo punto durante otro intervalo. Los supuestos anteriores son los que utiliza la distribución de Poisson, la cual tiene aplicación para flujos de vehículos bajos y medios. Suponiendo que la distribución de llegadas de los vehículos a un punto es de tipo Poisson (Discreta), entonces la probabilidad de x llegadas en cualquier intervalo de tiempo t viene dada por la siguiente expresión: [9]
- 16. Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar 2 Donde: X = variable aleatoria que representa el número de llegadas de vehículos a un punto. p(x) = probabilidad que lleguen exactamente x vehículos al punto durante un intervalo de tiempo t m = número medio de vehículos que se espera lleguen durante el intervalo de tiempo t (vehículos/intervalo) e = base de los logaritmos neperianos= 2,718282 El valor de m en función de la tasa de flujo de llegadas q es: [10] Sustituyendo [10] en [9]: Distribución discreta de llegadas [11] Se estudia a continuación, como caso particular, la probabilidad de que no lleguen vehículos durante el intervalo de tiempo t, la expresión anterior queda del siguiente modo: para t ≥ 0 Si no llegan vehículos durante el intervalo de tiempo t, entonces existe un intervalo de tiempo h entre vehículos de al menos t. Esta característica define la distribución de intervalos de tiempo entre vehículos, la cual se expresa como: para t ≥ 0 Distribución de intervalos entre vehículos [12] La anterior expresión indica que la distribución de intervalos entre vehículos es una variable continua de tipo exponencial negativa. La distribución discreta de llegadas [11], y la distribución continua de intervalos [12], tienen las siguientes aplicaciones: 9 Control de intersecciones. 9 Cálculo de longitudes de almacenamientoen carriles con giro a la izquierda. 9 Estimación de filas y demoras en la circulación. 9 Disponibilidad de claros o separaciones entre vehículos de una corriente principal que permita el cruce de los vehículos de la corriente secundaria. 9 Estudio de maniobras de incorporación de dos corrientes de circulación. 9 Predicción de llegadas de vehículos a puntos de interés. Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar 3 Por complemento de la ecuación [12], la probabilidad de que un intervalo h sea menor de t es: probabilidad acumulativa para t ≥ 0 [13] Fig-1. Distribución continua exponencial de intervalos entre vehículos [12] Fig-2. Distribución continua exponencial acumulativa [13] 2. Conceptos estadísticos necesarios para la resolución de problemas. Como trabajar con la distribución discreta de Poisson Una manera fácil de calcular las probabilidades, según la distribución de Poisson, se logra utilizando la siguiente propiedad: Que también se puede escribir como:
- 17. Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar 4 El cálculo de probabilidades para m=1: Podría hacerse para m=2, m=3, etc. En cualquier caso se suelen usar tablas de estadística como la siguiente: Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar 5 Tabla-1. Distribución de llegadas de vehículos de acuerdo a una distribución de Poisson. Fig-3. Distribución de llegadas de vehículos.En función dem:número medio de vehículos que se espera lleguen durante el intervalo de tiempo t (vehículos/intervalo). Observese que valores pequeños de m la distribución es sumamente sesgada, cuando m aumenta, la distribución se hace más simétrica. Hay otras propiedades de la distribución acumulada de Poisson: 1.- Probabilidad que lleguen N o menos vehículos:
- 18. Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar 6 2.- Probabilidad que lleguen más de N vehículos: 3.- Probabilidad que lleguen menos de N vehículos: 4.- Probabilidad que lleguen N o más vehículos: Otros conceptos estadísticos necesarios: Los datos de las mediciones relacionadas con el tránsito de vehículos suelen ser estocásticos, siguiendo una distribución de probabilidades, en principio desconocida. Para realizar cálculos conviene antes que nada enunciar los tres axiomas y tres de las propiedades del cálculo probabilístico. Axiomas: 1. Para cualquier suceso A ocurre que 0 P(A) 1 2. Si A y B son incompatibles (A B ø) P (A B) = P(A) + P(B) 3. P(E)=1, donde llamamos E al espacio muestral, es decir todas las opciones de un determinado suceso. Propiedades: 1. Si es el suceso complementario de A P( )= 1 – P(A) 2. P(A B) = P(A) + P(B) – P (A B) 3. Si A y B son independientes P( A B) = P(A) . P(B) -------- Ver Ejemplos 2, 3 y 4 -------- Master Transporte y Logística- Transporte urbano, movilidad Francisca María Guerrero Villar 7 3. Bibliografía Ingeniería de Tránsito. Fundamentos y aplicaciones. Autores: Rafael Cal y Mayor Reyes, James Cárdenas Grisales. Editorial: ALFAOMEGA. 1998
- 19. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 1 Tema 10. FERROCARRILES URBANOS. Tranvías, metros ligeros y metro convencional Breve historia de los ferrocarriles metropolitanos: La historia de los tranvías, trolebuses, metros y metros ligeros eléctricos, data de la segunda mitad del siglo XIX, cuando se empezaron a ensayar los primeros vehículos de tracción eléctrica desarrollados por Siemens (en la Exposición de Berlín estuvo funcionando durante cuatro meses en 1879). Desde 1950 un auténtico BOOM Metros del mundo. Inauguraciones/decada De a Número 1860 1870 1 1870 1880 0 1880 1890 0 1890 1900 5 1900 1910 5 1910 1920 3 1920 1930 2 1930 1940 2 1940 1950 1 1950 1960 9 1960 1970 10 1970 1980 29 1980 1990 29 1990 2000 21 Total 117 Tram, abreviatura del anglicismo Tramway (vía de rieles planos) Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 2 Lo inventó en 1775 el inglés John Outram Se electrifican 2ª mitad siglo XIX En la mitad del siglo XX, aparecen los Trolebuses (electrificados, con ruedas_no usa vías), evolucionan al autobús, sustituye al tranvía en las ciudades medianas pequeñas, mientras el metro. En la mitad del siglo XX, el metro triunfa en las grandes ciudades. En Madrid se inaugura el primer tramo de metro en octubre de 1919, en Barcelona se inaugura el primer tramo el 30 de diciembre de 1924. El potencial de los ferrocarriles metropolitanos: Actualmente, y a pesar de que la implantación de sistemas de transporte ferroviario metropolitano conlleva importantes inversiones iniciales, un gran número de ciudades están incorporando en sus planes de transportes la posibilidad de implantación de metros, tranvías o metros ligeros (siendo difícil establecer diferencias entre estos dos últimos); así en Alemania, Suiza, Países Bajos, etc. Siguen proliferando estos tipos de transportes y ampliando las redes actuales. En España se incorporan cada vez más ciudades a esta modalidad de transporte: Valencia en octubre de 1988, Bilbao en noviembre de 1995, Coruña en 1998, Alicante en agosto de 2003, Tenerife en abril de 2007, Sevilla en octubre de 2007, Jaén en mayo de 2011; próxima inauguración del metropolitano de Málaga y metropolitano de Granada; Tren-Tran de la Bahía de Cádiz.
- 20. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 3 Sevilla Tranvías Urbos 3 de CAF con una capacidad de 275 pasajeros y una velocidad máxima de 70 km/h, tienen ultracondensadores que permiten viajar al tranvía sin catenaria en trayectos cortos; se trata del sistema de tecnología avanzada ACR (Acumulador de Carga Rápida) desarrollado y patentado por la empresa española CAF. Granada Tramo en superficie entre las estaciones de Vicuña y Juncaril que tiene en algunos tramos características de tranvía y en otros tramos características de metro. En 2011 se encuentra en construcción la primera línea, que cruza el área de norte a sur uniendo los municipios de Albolote, Maracena, Granada y Armilla. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 4 Jaén Vista del tranvía en la estación de las batallas durante el período de pruebas. El Tranvía de Jaén es una línea de tren ligero metropolitano que recorre la ciudad de Jaén, conectando el eje centro-norte. Las obras comenzaron en abril de 2009 y finalizaron dos años después. Dicho sistema tranviario transcurre íntegramente en superficie y cuenta con 10 estaciones El Tranvía de Jaén cuenta con cinco tranvías Alstom Citadis TGA 302. Cada tranvía tiene una longitud de 32 metros, un ancho de 2,4 metros y una altura de 3,2 metros. Presenta piso bajo integral, lo que garantiza total accesibilidad, además, tiene sistemas para la sujeción de bicicletas en cada módulo. La capacidad total es de 182 pasajeros Tranvía Alstom Citadis 302
- 21. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 5 Málaga El Metro de Málaga es una red de transportes para la ciudad de Málaga basada en varias líneas de metro ligero servidas con unidades tranviarias. Esta red, actualmente en construcción, unirá diferentes puntos de la ciudad y tendrá enlaces con el resto de redes de transporte del Consorcio de Transporte Metropolitano del Área de Málaga. Todas las líneas utilizarán tranvías Urbos 3 de CAF con capacidad para 202 pasajeros (145 de pie y 57 asientos), la velocidad máxima que alcanzan estas unidades es de 70 km/h. El ancho vía será de 1.435 mm (ancho internacional) y electrificada a 750 vcc, permitiendo tener toda la red conectada. Los vehículos tienen una longitud de 31 m de largo y una anchura de 2,65 Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 6 Cádiz La primera línea del Tranvía Metropolitano de la Bahía de Cádiz conectará Chiclana, San Fernando y Cádiz, con una longitud de trazado 24 kilómetros. De ellos, 13,7 discurrirán a través de una plataforma de nueva construcción entre Chiclana y San Fernando y los 10,3 kilómetros restantes aprovecharán la línea ferroviaria Sevilla-Cádiz. Contará con 22 paradas (17 en los primeros tramos y cinco en la prolongación hasta Cádiz). El tiempo de recorrido entre los dos extremos será de algo más de media hora y la población servida (situada a una distancia no superior a 500 metros de una parada), de 233.500 personas. Puente de la Pepa en Construcción (unirá Cádiz con Puerto Real), por el circulará la línea 2 del metropolitano de Cádiz. La construcción de las unidades móviles fue adjudicada a CAF, sobre la base del modelo Urbos.5 La característica más destacable es la existencia de puertas a dos alturas, debido que la altura de los andenes de la línea de ferrocarril (76 cm) es excesiva para utilizarla en la zona tranviaria, donde se ha establecido una altura de 38 cm. Finalmente, cada lado de cada coche que forma el tranvía dispone de una puerta de cada altura, con la mitad del suelo interior de cada coche a la altura de una puerta y la otra mitad a la otra, existiendo comunicación entre ambas zonas mediante escaleras, plataformas para personas de movilidad reducida. Cada rama se compone de dos coches motores, ampliables a 3, con 146 plazas de pie y 92 sentadas. La velocidad máxima es de 100 km/h. El ancho de vía, para ser compatible con la línea Cádiz-Sevilla actual, es ibérico de 1.668 mm. Ferroviariamente, cuando el tren entra en la vía convencional, el tranvía se considera un tren normal que circula por la línea en las mismas condiciones que el resto de trenes. Ha sido
- 22. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 7 numerado dentro de la serie 801, recibiendo la primera unidad la numeración 801.001. La homologación para circular por vías férreas convencionales le permite circular no sólo en la línea Cádiz-Sevilla, sino que podría hacerlo en cualquier otra línea ferroviaria española. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 8 Un componente crítico en el movimiento de las personas es el tiempo de ir y volver a actividades fuera de su entorno de vivienda, como el invertido en ir y volver al trabajo, a los centros de estudio, a centros comerciales y lúdicos, etc. Hasta la mitad del siglo XX, la mayoría de los desplazamientos individuales se hacían andando. Ello dio lugar, entre otras razones, a que el tamaño de las ciudades no pasase de un radio de 5 ó 6 km alrededor de su centro. El desarrollo de los transportes públicos permitió una mayor extensión de las ciudades. Posteriormente el ferrocarril cambió la fisonomía de las urbes, desarrollándose las zonas residenciales a lo largo de las líneas ferroviarias; con el tiempo las zonas comprendidas entre las líneas ferroviarias han sido llenadas y casi todo el suelo metropolitano ocupado, no siempre con el rigor urbanístico adecuado, llegando en múltiples ocasiones a situaciones de congestión elevada. El transporte ferroviario urbano es una posible solución a los problemas de congestión, pero su implantación es cara para metros subterráneos, o metros ligeros cuando el flujo horario de viajeros a transportar es bajo. No obstante el automóvil es con gran diferencia el medio de transporte más caro excepto para volúmenes de tráfico muy bajos. Ver gráficos costes por tipos de medio de transporte en ciudades de tamaño medio-alto.
- 23. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 9 Los estudios de previsiones de demanda o de utilización de una nueva línea de transportes ferroviarios son fundamentales para hacer un análisis de alternativas y de mayor o menor viabilidad económica. Capacidad de Transporte (por hora y sentido) Distancia entre estaciones AUTOBÚS 2.400-8.000 pasajeros 250-1.200 metros TRANVÍA 4.000-15.000 pasajeros 250-1.200 metros METRO LIGERO 6.000-40.000 pasajeros 350-1.500 metros METRO PESADO 20.000-80.000 pasajeros 500-2.000 metros Un Metro subterráneo es, sin duda, el mejor método de transporte urbano, ya que no interfiere en la superficie de la ciudad y no sufre los atascos, retrasos o colapsos. Pero comparado con el tranvía, el autobús o el trolebús es el sistema más caro de transporte urbano, precisamente por el coste de la infraestructura subterránea. El metro pesado subterráneo se justifica solamente cuando la demanda es muy alta, y no hay posibilidad de un transporte urbano en superficie por la densidad del tráfico, esto explica la interrupción de su funcionamiento en el periodo nocturno. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 10 Diferencias entre ferrocarriles metropolitanos y otras explotaciones ferroviarias. La mayoría de ferrocarriles urbanos (metros, tranvías, metros ligeros, etc.) basan sus sistemas de explotación en líneas o recorridos con gran densidad de población. Ello, entre otras peculiaridades, obliga a diseñar estaciones con pequeñas distancias entre sí, evitando grandes desplazamientos de los ciudadanos en superficie. Esta primera premisa conceptual obliga a sistemas de transporte que, para ofrecer velocidades comerciales altas (tiempos de recorrido bajos), precisa un material móvil capaz de importantes aceleraciones y deceleraciones (del orden de 1 o incluso 1,2 m/s2), a diferencia de otro tipo de explotaciones ferroviarias, en las que la distancia entre estaciones es de varios o muchos kilómetros. Otra característica diferenciadora importante es el hecho de que una gran parte de los metros, metros ligeros y tranvías circulan, o bien dentro de los cascos urbanos en superficie, o bien en el subsuelo a través de túneles. En ambos casos los tamaños de las cajas de sus coches suelen ser menores que los de los ferrocarriles convencionales, pero la necesidad de elevadas aceleraciones exigen motorizaciones muy potentes en comparación con trenes del sector ferroviario convencional. Así pues, resulta que la clásica composición de un tren a base de una cabeza tractora y coches remolcados no es aplicable en las explotaciones metropolitanas, y debe acudirse a composiciones formadas por unidades: MM Motor-Motor MRM Motor-Remolque-Motor MMRMM Motor-Motor-Remolque-Motor-Motor O similares, que se caracterizan por un gran número de coches motores en relación a vehículos remolcados. Debe señalarse también que las alimentaciones en los transportes ferroviarios urbanos locales suelen realizarse en corriente continua y con tensiones comprendidas entre los 600 v y 1,5 kV, a diferencia de los ferrocarriles eléctricos interurbanos de carga o de viajeros que utilizan alimentaciones en alterna, a frecuencias industriales o especiales, pero siempre con tensiones mucho más elevadas (15.000, 25.000 y hasta 50.000 V) o tensiones en continua de 3000 V usuales en la mayor parte de las líneas españolas de RENFE. Ello implica unas características de diseño muy peculiares tanto en las instalaciones fijas con en el material móvil rodante, ya que como se ha explicado deben compatibilizarse fuertes procesos de arranques y paradas de vehículos de pequeño tamaño pero con importantes potencias de tracción embarcadas, de tal forma que las bajas tensiones de alimentación (por condicionantes históricos y limitaciones de aislamientos), implican importantísimas intensidades, cercanas a los 1.000 A a manejar por coche motor. Existen otras diferencias, como la concepción de vehículos para rápidas entradas y salidas de usuarios (con gran número de puertas), interiorismo diseñado para un tiempo de estancia a bordo pequeño, radios de curvatura mucho más pequeños, etc. Adicionalmente, debe señalarse por último el hecho de que las explotaciones ferroviarias urbanas o locales siempre tienen criterios de explotación conceptualmente diferentes al de los
- 24. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 11 ferrocarriles interurbanos, puesto que los trenes se ven obligados a circular con intervalos temporales y kilométricos reducidos como se ha indicado, lo que exige un riguroso control de tráfico y unos sistemas de señalización, protección y conducción extremadamente fiables, a la vez que versátiles, permitiendo una gran capacidad de transporte de forma segura en las líneas servidas. AUTOBÚS CONVENCION AL AUTOBÚS ELECTRIFICADO TRANVÍA METRO LIGERO METRO PESADO (convencional) Nº coches componen unidad 1 1 1-2 2-3 2-10 Longitud de cada unidad 8-12 8-12 16-30 25-45 32-150 Asientos por coche 30-80 30-80 22-40 25-80 32-84 Plazas totales por coche 40-120 40-120 100-180 110-250 140-280 Necesita infraestructura propia % 0% 40-90% 0-40% 40-90% 100% Control del vehículo Manual/ Visual Manual/Visual/ Señales Manual/Visual/ Señales Manual/ Señales ATC Señales ATC (*) Control de Billetes En el vehículo En el vehículo En el vehículo En vehículo o estación En estación Toma de corriente - Aérea Aérea Aérea Aérea / tercer carril Velocidad máxima km/h 40-80 60-100 50-70 60-90 70-110 Regularidad Media-Baja Media-Alta Baja Alta Muy alta Separación estaciones 250-1.200 m 250-1.200 m 250-1.200 m 350-1.500 m 500-2.000 m Capacidad /hora por sentido 2.400-8.000 pasajeros 4.000-10.000 pasajeros 4.000-15.000 pasajeros 6.000-40.000 pasajeros 20.000-80.000 pasajeos (*) Señales ATC “Automatic Train Control”, señalización automatizada. Cajas modulares de tranvías y metros ligeros. El auge de los sistemas ferroviarios metropolitanos denominados tranvías y metros ligeros, ha hecho que, en los últimos años la mayoría de los fabricantes mundiales de estos sistemas (ALSTOM, SIEMENS, BOMBARDIER, ANSALDOBREDA, CAF, etc), diseñen productos estándares que pudieran crecer mediante la incorporación de nuevos módulos en sus composiciones. Lo cual es antagónico respecto a las construcciones habituales de material móvil ferroviario. ALSTOM. Multinacional francesa. CITADIS SIEMENS. Multinacional alemana. COMBINO BOMBARDIER. Multinacional canadiense. MOVIA ANSALDOBREDA. Italiana. SIRIO CAF. Multinacional española URBOS Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 12 Combino de Siemens Unidad Movia C951 de Bombardier en el metro de Singapur.
- 25. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 13 Unidad Sirio de AnalsoBreda en Athenas. Estas construcciones modulares no sólo hacen que los precios sean más bajos que los de los metros pesados sino que, además, facilitan su construcción en instalaciones mucho menos costosas, más flexibles y fáciles de implementar en cualquier país, y con unos plazos de entrega asombrosos para el sector ferroviario, de 14 a 16 meses (gama estándar). La escalabilidad de estos vehículos permite seleccionar anchos de coche entre (2,3 y 2,65 m) dentro de lo que se caracteriza como productos de catálogo estándar. Los anchos de vía suelen poderse seleccionar entre 1000 mm y 1445mm, y todos los fabricantes ofrecen posibilidad de composiciones 100% piso bajo, lo que significa que la distancia del suelo al piso del vehículo es igual o inferior a 300 mm. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 14 Gráfico ejemplo de escalabilidad: Estos vehículos, en cuanto a sus cajas se refiere, se caracterizan por poder particularizar para cada explotación el diseño interior y pintura externa y, sobre todo, los módulos de cabina que se construyen en composiciones totalmente adheridas al módulo extremo, consiguiéndose una facilísima intercambiabilidad ante accidentes.
- 26. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 15 Análisis económico El transporte ferroviario urbano es normalmente deficitario habida cuenta que el transporte ha adquirido en los últimos decenios un importantísimo papel político, existiendo diversas tendencias en lo relativo a su financiación; desde la emanada de directivas de la UE para que la infraestructura ferroviaria la sufrague el Estado pero que su explotación sea privada, o con estilos de gestión como los de la empresa privada, hasta la decisión política, adoptada en algunos casos, de hacer pagar a los usuarios la construcción ferroviaria, si bien no directamente, sí a través de una revalorización de terrenos limítrofes a la línea ferroviaria y consecuente mayor coste de las viviendas de la zona. Referencias de coste habitual de una línea, teniendo en cuenta la infraestructura civil, la arquitectura, las instalaciones y el material móvil: Valencia 60 millones €/km Bilbao 60 millones €/km Londres (línea jubileo) 140 millones €/km Madrid (ampliación 2007) 36 millones €/km Actualmente el Banco Mundial utiliza el ratio de la ampliación del año 2007 como referencia de inversión, así como referencia en el plazo de ejecución (40 km y 38 estaciones en 40 meses) Se analiza a continuación desde un punto de vista económico el caso particular de METRO- MADRID Estimación de inversión y rangos de amortización del metro de Madrid: Datos año 2000 AMORTIZACIÓN km Millones €/km Millones € Años de vida Millones € /año Infraestructura 171 36 6156 70 88 Coches Miles €/coche Millones € Años de vida Millones € /año Material móvil 1.400 1,2 1683 15 112 TOTAL 7.849 200 millones €/año Datos año 2010 AMORTIZACIÓN km Millones €/km Millones € Años de vida Millones € /año Infraestructura 287 36 10.332 70 147,6 Coches Miles €/coche Millones € Años de vida Millones € /año Material móvil 2.369 1,2 2.843 15 189,5 TOTAL 337 millones €/año Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 16 Tabla de la estructura de costes del metro de Madrid año 2010. COSTES (Millones de Euros) Año 2010 Mano de obra 359 28,58% Energía, material y diversos 777 61,86% Amortizaciones 114 9,08% Financieros 6 0,48% TOTAL COSTES 1.256 Volumen de viajes 627 Millones de viajeros Coste medio por viaje 2 €/billete INGRESOS (Millones de Euros) Año 2010 Ventas de Billetes 1.064 28,58% Actividades complementarias (#) 54 61,86% TOTAL INGRESOS 1.118 Volumen de viajes 627 Millones de viajeros Precio medio del billete 1,7 €/billete Existe un diferencia de 0,30 €/billete, subvencionada por cada viaje, CON UNA AMORTIZACIÓN MUY POCO REALISTA. Las infraestructuras no son propiedad del Metro de Madrid, y no se amortizan en las cuentas de la empresa, si pasasen a amortizarse en las cuentas de la empresa el billete tendría que valer: (1256 millones € costes explotación+ 337 millones € amortización infraestructuras)/627 millones de viajes= 2,54 € Por tanto la subvención real por cada viaje de metro es de 0,84 € (el 50% del precio medio del billete). Destacar el precio del billete no es un buen medidor del servicio prestado, ya que un bajo coste de explotación con un servicio inseguro de baja disponibilidad y fiabilidad o con mala imagen de poco vale para los usuarios. El análisis del balance económico –social a la hora de decidir acometer la inversión en una infraestructura ferroviaria urbana, se calcula la mejora de la accesibilidad, por medio de las horas ahorradas al año en cada alternativa (multiplicando el ahorro de tiempo de viaje en cada modo por el número estimado de viajeros en cada modo). Finalmente para la obtención del Balance Económico-Social, se calcula en cuanto debería valorarse el coste horario de las horas ahorradas para que los flujos de costes y ahorros anuales, a 30 años, tengan un TIR del 4%. La alternativa que rentabilizando la inversión más minimice los coste horarios será la alternativa óptima.
- 27. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 17 Novedades tecnológicas. ERTMS, ATP, ATO Cofres superiores de electrónica y aparellaje Sistema de electrificación invisible Fig.- Bogies para piso bajo Fig.Equipo de electrónica de potencia preparado para instalarse en la parte superior de las unidades móviles de piso bajo. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 18 Fig. Esquema levitación magnética monoviga Fig. Tracción Trenes de levitación magnética monoviga.
- 28. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 19 Fig. Tercer carril. Profundizando en la materia. Una vez que se conoce la infraestructura del transporte que se trate de construir sería necesario definir cada uno de los siguientes aspectos: PROYECTO PRINCIPAL: Cartografía, climatología e hidrología, planteamiento urbano, estudio geológico, efectos sísmicos, trazado geométrico, movimiento de tierras, drenaje, geotecnia para la cimentación de estructuras, estructuras, viales y aparcamientos, superestructura en instalaciones ferroviarias, explotación de la línea, integración ambiental, replanteo, reposición de servidumbres, servicios afectados, expropiaciones, justificación de precios, plan de obra, coordinación con otros organismos, presupuesto, revisión de precios, obras complementarias, estudio de seguridad salud INSTALACIONES Línea aérea de contacto o tercer carril en su caso. Francisca María Guerrero Villar. Ingeniera Superior Industrial (Mecánica) 20 Red de alimentación eléctrica de tracción, acometidas, subestaciones rectificadoras, interconexiones y telemandos. Señalización Ferroviaria (localización de trenes, semaforización y aparatos de vía). Sistemas de protección y conducción automática de trenes en su caso (ATP-ATO). Sistemas electromecánicos de estaciones (ventilación, bombeo, puertas de entreda, etc) Equipos de movimiento vertical y horizontal (escaleras mecánicas, ascensores y pasillos rodantes) Ventilación de túneles y estaciones Sistemas de detección y protección de incendios y equipamiento de protección civil. Telecomunicaciones y sistemas de radiocomunicaciones tren-tierra. Puestos de control y telemando centralizados MATERIAL MÓVIL Datos generales y normas de aplicación al nuevo material móvil. Cajas: formas, dimensiones, asientos, puertas, recubrimientos, materiales estructura, cabinas, puestos de conducción, ergonomía. Acoplamientos o enganches intermedios y extremos. Equipos electrónicos de tracción y auxiliares. Equipo neumático Bogies. Bibliografía FERROCARRILES METROPOLITANOS. Tranvías, metros ligeros y metros convencionales. Manuel Melis Maynar, y Francisco Javier González Fernández. (3ª edición) Editorial: COLECCIÓN SENIOR (Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos). Memoria Metro de Madrid 2010