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La Importancia de la Monitorización en Continuo de la Temperatura del Carril

Por Gaspar Acosta 

 

Resumen: 

 

El cambio climático impacta significativamente en el sector ferroviario debido al aumento de las temperaturas, ya que afecta a los materiales y la estabilidad de las vías. Este fenómeno tiene varias consecuencias específicas: dilatación de los carriles, fatiga de los materiales que componen la vía ferroviaria, movimiento del balasto y desestabilización de la vía y riesgos de seguridad y posibles reducciones de la velocidad de los trenes. 

 

En respuesta, el sector ferroviario ha comenzado a implementar sistemas de monitoreo de temperatura en las vías, así como materiales diseñados para soportar mejor la dilatación térmica. Aun así, el cambio climático sigue representando un desafío considerable para la infraestructura ferroviaria. 

 

Palabras clave: monitorización de la temperatura, temperatura libre de esfuerzo, temperatura de neutralización, pandeo térmico.

 

Introducción

 

El cambio climático afecta al ferrocarril principalmente a través de la expansión térmica de los carriles debido al aumento de temperatura, lo que causa tensiones y deformaciones en las vías. Las temperaturas elevadas inducen una dilatación del acero de los carriles, generando esfuerzos de compresión que pueden llevar al pandeo del carril. Este fenómeno, sino se controla, puede alterar la alineación de las vías y aumentar el riesgo de descarrilamiento. Para mitigar estos efectos, se aplican métodos de neutralización y homogeneización de tensiones en los carriles. 

 

Entre efectos que puede causar el aumento de temperatura tenemos los siguientes. Dilatación de los carriles. Los carriles de acero, como muchos materiales, se expanden cuando aumentan las temperaturas. Las temperaturas extremas provocan una expansión térmica significativa, elevando la posibilidad de que los carriles se curven o pandeen. Este efecto, conocido como pandeo térmico, puede provocar que los carriles se desplacen de su alineación original, causando riesgos de seguridad. 

 

Fatiga de los materiales 

 

Fatiga de los materiales: Las altas temperaturas incrementan la fatiga de los materiales de las vías y el balasto. El acero en los carriles se somete a esfuerzos constantes de expansión y contracción, debilitando su resistencia estructural con el tiempo y aumentando la probabilidad de fallos o roturas. 

 

Movimientos del balasto y desestabilización de la vía

 

El aumento de temperatura puede hacer que el balasto se asiente de manera desigual o pierda su cohesión, causando pequeños desplazamientos o deformaciones en la base de la vía. Esto incrementa el riesgo de desplazamientos en la vía, alterando la posición y nivelación de los rieles, y potencialmente provocando descarrilamientos. 

 

Riesgos en la seguridad y reducción de la velocidad

 

Debido a estos efectos, las operadoras ferroviarias deben reducir la velocidad de los trenes en épocas de calor extremo para evitar el riesgo de accidentes. Estas restricciones impactan la eficiencia del transporte y pueden ocasionar retrasos importantes en el servicio. 

 

CONCEPTOS DE TEMPERATURA LIBRE DE ESFUERZO Y DE NEUTRALIZACIÓN

 

La temperatura libre de esfuerzo

 

Es aquella a la cual las tensiones longitudinales en un carril continúo soldado (vía sin juntas) se anulan completamente. En este estado, el carril no está sometido ni a esfuerzos de compresión (que ocurren a altas temperaturas) ni de tracción (que se presentan a bajas temperaturas). 

Esta temperatura es crucial para la estabilidad de la vía, pues permite calcular y ajustar la longitud del carril en la instalación para minimizar riesgos de deformación o ruptura por cambios térmicos. 

 

La temperatura de neutralización 

 

Es la temperatura específica a la que se instalan y fijan los carriles en una vía continua para minimizar las tensiones longitudinales debidas a cambios de temperatura. Esta temperatura se determina para cada región geográfica y toma en cuenta los valores extremos de temperatura que la vía puede experimentar, añadiendo un margen de seguridad (generalmente de 5 °C) para reducir el riesgo de pandeo del carril en condiciones de calor extremo. 

A esta temperatura, los carriles se fijan de manera que las tensiones longitudinales sean nulas, logrando así una instalación segura y estable frente a las variaciones térmicas habituales.

 

RELACIÓN ENTRE TEMPERATURA LIBRE DE ESFUERZO Y DE NEUTRALIZACIÓN

 

La temperatura libre de esfuerzo y la temperatura de neutralización están estrechamente relacionadas en el contexto de la estabilidad y seguridad de los carriles en una vía continua sin juntas. 

 

Dado que la temperatura de neutralización es una referencia fija, elegida estratégicamente para que el carril soporte de manera segura las variaciones térmicas propias de la zona, la temperatura libre de esfuerzo debería coincidir con la temperatura de neutralización. Si ambos valores coinciden, significa que la vía está equilibrada y preparada para resistir las fluctuaciones térmicas extremas. 

 

En resumen, la temperatura libre de esfuerzo representa el estado tensional real del carril en su ubicación, mientras que la temperatura de neutralización es el valor objetivo al que se aspira durante la instalación para garantizar estabilidad. 

 

MONITORIZACIÓN EN CONTINUO DE LA TEMPERATURA DE LOS CARRILES

 

La variación de las temperaturas por el efecto del cambio climático hace necesario revisar todas las temperaturas de neutralización y tener que recalcular las operaciones de neutralización y homogenización de las tensiones de los carriles. 

 

Así la monitorización en continuo de la temperatura del carril, como la aplicación de algoritmos para predecir las temperaturas futuras y/o posibles problemas en vía es una necesidad en todas las administraciones ferroviarias encargadas del mantenimiento y construcción de nuevas líneas férreas, sin olvidar las actuales, que se deberán planificar nuevas neutralizaciones y homogenización de las tensiones en los carriles. 

 

Foto 1 – Sistema monitorización Acosta Smart Track Monitoring instalado en una vía férrea. 

Foto 2 – Datos monitorizados: temperatura máxima, mínima, media y rango. 

Foto 3 – Datos monitorizados graficados. 

NEUTRALIZACIÓN Y HOMOGENEIZACIÓN DE TENSIONES EN LOS CARRILES 

 

La neutralización de tensiones y la homogeneización de tensiones son procesos aplicados en vías ferroviarias continuas sin juntas para mantener la estabilidad de los carriles frente a cambios de temperatura. 

Neutralización de tensiones 

 

  • Es el proceso de instalación en el que se fija la longitud del carril a una temperatura específica  denominada. 

 

Temperatura de neutralización

 

  • A esta temperatura, las tensiones longitudinales en el carril son nulas, lo que ayuda a reducir el riesgo de pandeo (en climas cálidos) o fracturas (en climas fríos). 

 

  • La neutralización se lleva a cabo de manera que el carril quede en un estado de tensión controlado, de forma que pueda soportar los cambios de temperatura sin deformarse. 

 

Homogeneización de tensiones 

 

  • Es el proceso de distribución uniforme de las tensiones longitudinales a lo largo de un tramo de carril. 

 

  • Se emplea principalmente para corregir desequilibrios de tensión que pueden surgir debido al desgaste, movimientos del terreno, o intervenciones de mantenimiento. 

 

  • La homogeneización reduce los puntos de concentración de tensiones en el carril, disminuyendo los riesgos de pandeo o rotura en áreas específicas. 

 

 

Ambos procesos son esenciales para mantener la estabilidad y seguridad de la infraestructura ferroviaria en vías continuas sin juntas, ya que previenen deformaciones y extienden la vida útil de los carriles. 

 

 

 

Gaspar Acosta

Ingeniero Técnico Industrial, Ingeniero en Organización Industrial e Ingeniero de Minas y Energía, Arquitecto Técnico y Edificación por la UPC (BarcelonaTech).

El Desafío de Implementar Cambios Tecnológicos en el Ferrocarril 

Por Alejandro Betancor

  

En este complejo proceso de globalización, donde las economías del mundo están cada vez más integradas a través del comercio y los flujos financieros, el transporte de mercancías y pasajeros es un actor de gran relevancia.  

El modo ferroviario, como sector fundamental para la infraestructura y economía de muchos países, también enfrenta desafíos para los cuales debe mantenerse al día con la demanda comercial y los procesos logísticos en los que es indispensable se encuentre involucrado armoniosamente para no perder su cuota en el competitivo mundo actual del consumo, la era digital, las telecomunicaciones e incluso la inteligencia artificial. Estas exigencias se pueden abordar mediante diversas y constantes innovaciones tecnológicas de esta era moderna.  

Aquí se presentan algunos desafíos clave y posibles innovaciones tecnológicas para enfrentarlos: 

1.  Material rodante y Eficiencia Energética

 

Desafío: Las locomotoras diésel tradicionales tienen un alto consumo de energía y emiten grandes cantidades de CO2.

 

Innovaciones Tecnológicas: 

 

  • Electrificación de Ferrocarriles: Ampliar la red de líneas electrificadas y modernizar la infraestructura para reducir la dependencia de combustibles fósiles. 
  • Trenes Híbridos: Combinar sistemas de energía eléctrica y diésel para mejorar la flexibilidad y eficiencia energética en rutas no electrificadas. 
  • Uso de Energías Renovables: Implementar paneles solares en estaciones y depósitos para generar energía limpia y reducir costos operativos.

 

2. Seguridad Operacional

 

Desafío: Los accidentes ferroviarios pueden tener consecuencias graves y la seguridad operacional debe ser una prioridad. 

 

Innovaciones Tecnológicas: 

 

  • Sistemas de Control Automático de Tren (ATO): Incorporar sistemas que permitan la operación autónoma del tren para minimizar errores humanos. 
  • Tecnología de Señalización Avanzada: Implementar sistemas de señalización basados en comunicaciones y control centralizado para mejorar la gestión del tráfico ferroviario. 
  • Sensores y Monitoreo en Tiempo Real: Usar sensores para detectar problemas en la infraestructura o en los trenes antes de que causen fallos graves (mantenimiento preventivo y predictivo). 

3. Modernización de Infraestructura

 

Desafío: Muchas infraestructuras ferroviarias son antiguas y necesitan ser actualizadas para satisfacer las demandas modernas. 

 

Innovaciones Tecnológicas: 

 

  • Nuevos Materiales: Utilizar materiales más duraderos y ligeros en la construcción de vías y trenes para reducir el mantenimiento y mejorar la eficiencia. En Argentina una empresa cordobesa ha fabricado durmientes realizados en plástico reciclado que ya han sido instalados en la traza de la operadora Trenes Argentinos Carga en cercanías de la ciudad de Rosario, Santa Fe. 
  • Tecnología de Construcción Modular: Implementar métodos de construcción modular para acelerar la modernización y reparación de infraestructuras. 

 

4. Experiencia del Pasajero

 

Desafío: La experiencia del pasajero puede verse afectada por la falta de confort, información y servicios a bordo. 

 

Innovaciones Tecnológicas: 

 

  • Wi-Fi y Conectividad a Bordo: Proveer conexión a internet y servicios digitales para mejorar la comodidad durante el viaje. 
  • Sistemas de Información en Tiempo Real: Ofrecer actualizaciones en tiempo real sobre horarios, retrasos y conexiones a través de aplicaciones móviles (redes sociales) y pantallas en las estaciones. 

5. Formación del personal

 

Desafío: El personal debe contar con la formación, capacitación y práctica suficiente para asimilar y trabajar con las innovaciones tecnológicas que el ferrocarril desee incorporar. Los cambios generacionales y todo lo que ello implica debe ser un gran tema de debate en cualquier sociedad y organización moderna. 

 

Innovaciones Tecnológicas: 

 

  • Simuladores: Incorporar al proceso de capacitación software y hardware que represente escenarios y situaciones reales tanto para solucionar problemas técnicos como eventos complejos, dinámicos y de emergencia con el resguardo de las personas como principal objetivo. 
  • Nuevas tecnologías de formación: Facilitar la accesibilidad mediante plataformas online (páginas web, aplicaciones para celulares y tabletas, uso de la nube) para acceder al material de estudio y contenido que los empleados deben tener al día para sus funciones diarias a fin de estandarizar y tener una línea unificada en cuanto a lo que la organización espera y lo que los usuarios terminan recibiendo por parte de los empleados.  

Conclusión 

 

Dependiendo del contexto político, social y económico que cada país esté atravesando, implementar innovaciones tecnológicas en el transporte ferroviario puede ser un desafío muy complejo para cualquier organización, privada o pública, pero con un enfoque en la eficiencia, seguridad operacional, modernización, experiencia del pasajero y formación del personal, es posible lograr mejoras significativas en el corto, mediano y largo plazo. La colaboración entre gobiernos, universidades, institutos, empresas tecnológicas y operadores ferroviarios será crucial para superar estos desafíos y lograr un sistema ferroviario más avanzado y eficiente. 

 

 

 

 

Lic. Alejandro M. Bentancor 

Mg. en Política y Planificación del Transporte 

Profesor en Universidad de la Marina Mercante 

Centro de Gravedad del Equipo Ferroviario 

Por Luis Miguel Carbajal Juárez 

 

El presente artículo tiene el objetivo explicar la importancia del conocimiento del centro de gravedad en los trenes, tanto de carga como de pasajeros, así como los riesgos que se corre cuando ese centro de gravedad sufre desplazamientos en las curvas, tomando en consideración que, en diversos tramos férreos de nuestro país, existen curvas de diversos grados que requieren de la atención de la tripulación para vigilar que no haya el riesgo de un percance. 

 

Uno de los factores de seguridad en los trenes, es que en todas las circunstancias conserven el equilibrio necesario para evitar volcaduras, ya sea al exterior o al interior de las curvas, o bien en las rectas cuando hay fuertes desniveles en las vías. Para lograrlo, es necesario que el centro de gravedad de cada una de las unidades que conforman un tren de carga o un tren de pasajeros se conserve dentro de las líneas verticales que caen sobre sus bases que son las ruedas, las que a su vez descansan sobre los rieles. 

 

Tanto las máquinas (locomotoras), como el equipo de arrastre, bien sea de carga o de pasajeros, se fabrican distribuyendo su peso, para que no queden más ligeros de un lado que del otro, a fin de que el centro de gravedad quede situado lo más cercano posible a la mitad de la vía. También se procura en su construcción que la mayor parte del peso muerto se localice en la parte inferior, pues de esta forma el centro de gravedad siempre se mantiene lo más bajo posible, dando así al equipo ferroviario mayor estabilidad. 

 

Figura 1. Centro de gravedad en equipo ferroviario. 


 

 

Nota: Ubicación del centro de gravedad en carros de carga de diversos tipos. Fuente: Propia. 

 

El centro de gravedad de un cuerpo ya sea locomotor, furgón, tolva, etc., es el punto teórico del mismo que si pudiera descansar sobre una línea vertical o suspenderse de un hilo o de un cable, todos sus lados quedarían equilibrados y de esta manera se conservaría indefinidamente en la misma posición. Entre más alto y de mayor peso sea la parte superior de una locomotora o del equipo de arrastre y más alto quedará de su base el centro de gravedad; así que, mientras más alto esté el centro de gravedad, habrá mayores probabilidades de perder el equilibrio, ocasionando un descarrilamiento o volcadura. (Figura 1) 

 

El centro de gravedad siempre está oscilando mientras el equipo está corriendo, debido a la trepidación de sus trucks o resortes, a los asentamientos o golpes de la vía, a los balanceos propios de las rozaderas en los trucks, o bien por los desplazamientos laterales debidos a diferencias de escantillón en las curvas, permitiendo el paso de unidades de base rígida larga, por el juego lateral entre ruedas y bastidores y por el desgaste de las cejas y rieles. 

Figura 2. Truck de un carro de carga. 

 

 

Nota: Truck de un carro de carga y sus partes principales. Fuente: Propia. 

Pero los más fuertes y constantes desplazamientos laterales del centro de gravedad, son producidos por la fuerza centrífuga del tren en carrera a su paso por las curvas, fuerza que aumenta en proporción al cuadrado de la velocidad y se manifiesta claramente por la tendencia de los trenes de seguir corriendo en línea recta, al entrar en cada curva. Esta fuerza se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula:

 

                                                             

Donde:  

 

Fc= Fuerza centrífuga. 

m= Masa del objeto. 

r=Radio de la trayectoria circular. 

𝝎= velocidad angular. 

 

Figura 3. Fuerza centrífuga. 


 

 

Nota: Fuerza centrífuga cuando un tren toma una curva. Fuente: Studysmarter 

Esta ley no solo afecta al equipo ferroviario, también a la carga, pasajeros y a todos los objetos y cuerpos que en ellos se transportan, por lo que deben repartirse convenientemente a los lados de cada frente, siendo importante la justa distribución lateral que a los extremos y no exceder la capacidad de cada truck. 

 

Para contrarrestar la fuerza centrífuga, al nivelarse las vías, se da al riel exterior en las curvas una altura mayor que la del anterior, sobreelevación que debe ser proporcional a la velocidad que se considere conveniente para las necesidades del tráfico y sin que por ningún motivo se exceda de 19 centímetros o 7 ½ pulgadas que es la máxima permisible en vías con escantillón de 1.435 metros. En México, la sobreelevación máxima autorizada es de 15 centímetros, por ser la que permite un margen de seguridad razonable para cuando algún tren llegue a parar en las curvas. Conforme a la NORMA Oficial Mexicana de Emergencia NOM-EM-003-ARTF-2023, Sistema Ferroviario-Seguridad-Clasificación y Especificaciones de Vía, publicada en el DOF, la sobreelevación se fija con la condición de equilibrio (igual reacción sobre ambos rieles para evitar el desgaste excesivo de los rieles) para los trenes lentos de acuerdo con la velocidad a la que pueden operar (velocidad real) considerando la fórmula:

 

                                                                     

 

Donde: 

e= Sobreelevación en pulgadas. 

V= Velocidad de los trenes en kilómetros por hora. 

G= Grado de curvatura métrico (con cuerdas de 20 metros) en grados. 

 

Se debe imaginar que el centro de gravedad del equipo ferroviario se encuentra situado en un punto cercano a su altura media formando un triángulo con el plano de las ruedas sobre las que descansa su peso. En condiciones normales este punto que es perpendicular al plano de los rieles caerá verticalmente a la mitad de la vía en las rectas, sin embargo, al encontrarse un riel más alto que el otro, como en las curvas, el vértice del triángulo se desplazará hacía el lado del riel más bajo y si llegará a salirse de la vertical que cae sobre el riel habrá peligro de inminente volcadura. 

 

En la figura 4 se muestra el diseño de una locomotora, donde se señala con un punto en la parte superior de un triángulo, la localización de su centro de gravedad y por puntos, el desplazamiento de éste hacía el interior de una curva debido a la sobreelevación del riel exterior. Este desplazamiento se contrarresta si se corre a una velocidad proporcional a la sobreelevación, porque entonces el centro de gravedad se conservará a la mitad de la vía y los trenes pasarán con seguridad, debido a que los dos rieles soportarán el mismo peso y la fricción en el exterior será solo la necesaria para guiar las ruedas en la curva; pero si se corre a más de lo permitido por la sobreelevación o se encuentra un asentamiento o golpe de riel exterior, inmediatamente el centro de gravedad se desplazará hacía afuera de la curva y entonces todo el peso y carga tenderán a seguir corriendo en línea recta. En estas condiciones de velocidad existe peligro de volcaduras o roturas de los rieles y al menos habrá la posibilidad de un descarrilamiento por exceso de fricción de las ruedas sobre los rieles. 

Figura 4. Centro de gravedad en una locomotora. 

 

 

 

 

Nota: Diseño de una locomotora donde se muestra el centro de gravedad y su desplazamiento. Fuente: Propia. 

 

Volviendo a la figura 4, en ésta se marcan dos líneas que caen verticalmente hacía las ruedas sobre el punto en que se advierte que descansan sobre los rieles. Estas líneas no varían de posición por la ley física de la gravedad y corriendo o en estado de reposo determinan el límite de desplazamiento del centro de gravedad que, al ser rebasado, provoca un accidente.  

 

Por las razones analizadas, se debe llegar al convencimiento del peligro que supera las velocidades permitidas por las diferentes empresas concesionarias, ya que se calculan considerando la resistencia y la sobreelevación en las vías, siendo indispensable su observancia y el cumplimiento de los boletines de vía. 

 

 

 

Bibliografía 

  1. Carbajal Juárez, L. M. (28 de Junio de 2022). Taller Dinámica Vía – Tren. México, México. 
  2. Carbajal Juárez, L. M. (20 de Enero de 2024). Propio. Apizaco, Tlaxcala, México. 
  3. Diario Oficial de la Federación. (22 de Septiembre de 2023). México. 
  4. Fava Javier, R. R. (2022). Defectos en rieles y elementos para su inspección no destructiva. Argentina. 
  5. Ferrosur. (29 de Julio de 2015). Sistema de frenos de aire. Reglas de frenos de aire y recomendaciones para el manejo de trenes. Veracruz, Veracruz, México: Ferrosur. 
  6. StudySmarter. (2 de Septiembre de 2024). Obtenido de https://tinyurl.com/25szgdaa

 

 

Mtro. Luis Miguel Carbajal Juárez 

Catedrático Unidad Académica Multidisciplinaria 

Las Tecnologías en los Trenes de Pasajeros

Por Alberto Parra 

 

El transporte ferroviario inició hace muchos años como consecuencia de la revolución industrial del siglo XVIII. En el año 1769 apareció el tren de vapor y en 1839 se inauguró la primera línea de tren interurbano entre Liverpool y Manchester. 

 

En el siglo XIX se diseñan y manufacturan los primeros trenes eléctricos con las tecnologías disponibles de la época,  los primeros trenes de pasajeros del transporte ferroviario eran carros de pasajeros arrastrados por locomotoras de Diesel,  lo más común era tener trenes mixtos  (carros de carga y de pasajeros), en el caso de México fueron fabricados en la ciudad de  Sahagún por CNCFSA, en cuanto a transporte urbano (metro y trenes ligeros) fueron diseñados y manufacturados igualmente en la ciudad de Sahagún, Hidalgo por Concarril y Bombardier.  

 

Los primeros trenes de pasajeros del metro que llegaron de Francia en el año de 1968, como tecnología se usaba: 
 

  • En el sistema de tracción (JH a partir del movimiento de levas, que modificaban las conexiones de los motores de tracción) y con esto establecer el control de velocidad y/o del par de los motores de tracción de corriente directa y por tanto el control de velocidad del tren. 
  • El sistema de control del tren y de servicios se diseñó con relevadores electromagnéticos y protegidos por fusibles. 
  • Los sistemas de generación de energía para servicios auxiliares y de CA se obtenía a través de máquinas rotativas (motor/generador). 
  • El motocompresor o generador de aire comprimido era impulsado por un motor de corriente directa, controlado mediante resistencias conectadas en la armadura y/o al campo del motor de corriente directa, utilizaban materiales que ahora están prohibidos por producir gases tóxicos, por ejemplo, los aislamientos de los cables que utilizaban forros de PVC y aislamientos a partir de asbestos). 
  • El alumbrado del salón de pasajeros era mediante lámparas fluorescentes y la mayoría de los acabados interiores era mediante paneles laminados.  

 

En los coches de pasajeros de transporte ferroviario utilizaba un grupo motor/generador para obtener energía para el suministro de los servicios, tales como alumbrado, ventilación o aire acondicionado, etc. 

 

En cuanto a las comunicaciones y sistemas de control de tráfico de los trenes se utilizaban tecnologías, cómo el radioteléfono que funcionaba a partir de las mismas vías de transmisión de energía (corriente directa) con señales de frecuencia que se separan de las señales de corriente directa y de sus harmónicos o ruidos eléctricos por medios electrónicos.  

 

Con la evolución tecnológica de la ingeniería, la manufactura y desarrollo de material rodante ha traído cambios en cortos períodos, de modo que tenemos trenes más ligeros, con mejor desempeño, con mayor vida útil, con consumo de energía optimizado: una mejora continua. 

 

El mejor ejemplo de la evolución tecnológica son los trenes de pasajeros, donde encontramos  sistemas de tracción, compuesto por un sistema de control por levas (JH) para los motores de tracción de corriente directa, después se utilizaron semiconductores electrónicos ( SCR y GTOs) que son elementos de potencia que requerían para su adecuado funcionamiento refrigerantes en las cajas de instalación y  conexión, éstos en algunas ocasiones usaron refrigerantes como los del sistema de aire acondicionado (en sus inicios eran contaminantes) después se optó por sistemas de enfriamiento por tubería de agua. 

 

Después llegaron los semiconductores tipo IGTBT componentes electrónicos, que se utilizaban en los sistemas de tracción y convertidores electrónicos para servicios auxiliares, conectados por un puente ondulador para obtener la corriente alterna, para controlar la velocidad de los motores de tracción. Estos semiconductores se instalan sobre bloques de disipación térmica que requieren de ventilación forzada, por lo que contribuyen a mejores resultados en cuanto al desempeño (esfuerzo de tracción y consumo de corriente) y a mejores resultados en cuanto a RAMS. 

 

 

En el inicio del desarrollo de la ingeniería de los trenes ligeros se decidió utilizar en el control de servicios, la aplicación de PLCs en lugar del control a través de relevadores (se buscaron aplicar sistemas de control electrónico que soportaran vibraciones, choques, temperaturas y con la aplicación de dispositivos electrónicos que cumplieran con las normas militares). 

 

En el caso de circuitos y equipos de seguridad conectados en el bucle de seguridad se ha buscado aplicar sistemas “fail-safe”, es decir, es un circuito duplicado; en los sistemas electrónicos por PLC y en sistemas por relevadores e interruptores de límite de carrera, como el caso del censado de las posiciones de las puertas, del enganche o acoplamiento, relevadores y palancas de control. Igualmente se ha sustituido los sistemas de alumbrado y ahora se utilizan sistemas de alumbrado por LEDs en lugar de lámparas incandescentes o tubos fluorescentes.   

 

En los sistemas de anuncio a pasajeros se utilizaban equipos básicos de sonorización que se han venido modernizando de tal manera que los sistemas de comunicación por radiofrecuencia eran de conductor a pasajeros y viceversa. Este puesto de control por radiofrecuencia es compatible con los sistemas más modernos de comunicación e inmune a ruidos eléctricos externos (compatibilidad electromagnética). 

 

En los sistemas de control de tráfico al inicio del desarrollo de los ferrocarriles de pasajeros se usaban los sistemas básicos de PA (ATP+ATO+ATC), ahora tenemos la señalización hasta un sistema de control de tráfico como el ERMTS, que además de usar señales en radiofrecuencia también cuenta con balizas de ubicación en tiempo real de los trenes o material rodante.  

 

Los equipos de señalización del estado de los equipos abordo que dan información al conductor  utilizaban  focos o lámparas incandescentes; actualmente utilizan equipos de señalización con sistemas de pantallas tipo “touch screen” permitiendo una interface en tiempo real, de manera gráfica y eficiente con el conductor dando a conocer el estado de los equipos en tiempo real, inclusive apoyando los trabajos de ayuda al mantenimiento información que toma de todos los equipos conectados en red y con el protocolo adecuado  despliega la información requerida para el mantenimiento y aviso al conductor.  

 

Otro de los equipos que han evolucionado a es el sistema de velocímetro, odómetro y registrador de eventos (caja negra) que utilizaba elementos básicos de almacenamiento de información (memoria EEPROM, tipo FIFO ) con capacidad de almacenar  señales digitales y analógicas, han venido evolucionando de tal manera que reciben estas señales de los equipos en ese tipo de información además de la que corresponda en tipos de señales (tren de datos, en base a interfaces de comunicación que pueden ser del tipo can bus o la aplicable en el diseño del vehículo o tren ) el registro de esta información igualmente podrá ser enviada vía radio frecuencia al puesto central de control. 

 

Actualmente la gran mayoría de los equipos eléctricos/electrónicos utilizan como parte de su sistema un control por microprocesador siendo posible establecer interfaces para que puedan comunicarse y establecer interfaces de manera fácil y rápida. 

Ahora los sistemas de control sean más efectivos que en lugar de utilizar interruptores límite de carrera optan sensores de proximidad. Ahora tenemos trenes sin conductores que principalmente se utiliza en sistemas people mover desde hace algunos años y recientemente se ve en trenes del tipo monorraíl y trenes de servicio urbano. 

En cuanto a los sistemas de tracción se vienen aplicando sistemas híbridos Diesel/eléctricos, eléctricos con respaldo de baterías que pueden ser de carga por oportunidad, de carga al final de la jornada de trabajo y varias combinaciones más. 

 

Lo más reciente en sistemas de tracción son las celdas de hidrógeno que para obtener energía eléctrica utilizada en el sistema de tracción y mientras el sistema lo permita pueda almacenarse la energía en baterías, la gran ventaja es que el residuo que se obtiene de esas celdas es agua. 

 

La evolución tecnológica y su impacto en los trenes de pasajeros, incluye los materiales  y las normas que se aplican que ahora son mucho más exigentes en cuanto a seguridad y desempeño de los trenes y sus equipos, la tecnología en el diseño de los trenes igualmente ha venido evolucionando, desde el diseño en restirador con reglas universales y cálculos a mano (con la regla de cálculo), pasando por el uso de calculadoras, hasta las hojas de cálculo, las simulaciones por computadora, el diseño por AutoCard al diseño basado en modelos (BIM) que permiten  la verificación de las interfaces mediante el diseño con maquetas virtuales o modelos en 3D, estas interfaces son verificadas en cuanto a las instalaciones y montajes de equipos. 

 

Este tema sin duda resulta muy apasionante y falta mucho por describir. 

 

 

Alberto Parra Sánchez

Ingeniero especialista con más de 30 años de experiencia en material rodante.  

Trazado Geométrico de Ferrocarriles: Análisis de las Principales Soluciones de Software en la Industria 

Por René Arellano 

 

El trazado geométrico de ferrocarriles es un aspecto crucial y desafiante en la ingeniería civil y de transporte. Este proceso involucra la planificación, diseño, y optimización de rutas ferroviarias que deben cumplir con criterios estrictos de seguridad, eficiencia, y sostenibilidad. Con el avance de la tecnología, las soluciones de software se han convertido en herramientas indispensables para ingenieros y diseñadores, permitiéndoles modelar, simular y analizar diferentes alternativas de trazado con una precisión sin precedentes.  

En este artículo, exploraremos a detalle algunas de las principales soluciones de software utilizadas en la industria para el trazado geométrico de ferrocarriles, sus características, ventajas y el impacto que han tenido en el desarrollo de infraestructuras ferroviarias a nivel global.

Con la creciente complejidad de los proyectos ferroviarios, el uso de software especializado se ha vuelto indispensable. Estas herramientas permiten a los ingenieros modelar, simular y analizar diferentes opciones de trazado, evaluando su viabilidad técnica y económica antes de la construcción. El trazado es fundamental para garantizar la seguridad, eficiencia y sostenibilidad de las redes ferroviarias. Este proceso implica la planificación y diseño de la alineación horizontal y vertical de las vías, considerando curvas, pendientes, y peraltes que afectan directamente la operatividad y seguridad de los trenes.  

Un trazado geométrico bien ejecutado minimiza el riesgo de descarrilamientos y accidentes, al asegurar que los trenes puedan circular de manera segura a las velocidades previstas. Además, optimiza la eficiencia operativa, permitiendo que los trenes alcancen velocidades máximas sin comprometer la seguridad, lo que reduce los tiempos de viaje y mejora la puntualidad del servicio.  

 

Desde un punto de vista económico, un trazado adecuado ayuda a reducir los costos de construcción y mantenimiento al evitar movimientos de tierra excesivos y al minimizar el desgaste del material rodante. Asimismo, un trazado planificado cuidadosamente puede reducir el impacto ambiental, al evitar zonas ecológicamente sensibles y minimizar la necesidad de grandes intervenciones en el terreno.  

 

A continuación, analizamos algunas de las más importantes:

1.1 BENTLEY OPENRAIL DESIGNER 

 

Es una de las herramientas más avanzadas y completas para el diseño, análisis y gestión de infraestructuras ferroviarias. Desarrollado por Bentley Systems, este software ofrece una solución integral que abarca todas las fases del ciclo de vida de un proyecto ferroviario, desde la planificación inicial hasta la operación y el mantenimiento. Su versatilidad y capacidad para manejar proyectos de gran escala lo han convertido en una elección preferida para ingenieros y diseñadores en todo el mundo. 

 

Características Principales 

 

  • Diseño Geométrico Preciso: “OpenRail Designer” permite a los ingenieros crear y modificar alineaciones horizontales y verticales con una precisión milimétrica. El software facilita el diseño de curvas, peraltes, y transiciones, asegurando que el trazado geométrico cumpla con las normativas y requisitos específicos del proyecto. La capacidad de modelado 3D permite a los usuarios visualizar y analizar el trazado en su contexto real, lo que es esencial para identificar posibles conflictos o problemas geométricos antes de la construcción. 
  • Modelado Paramétrico: Una de las características más destacadas de OpenRail Designer es su capacidad de modelado paramétrico. Esto permite a los diseñadores crear modelos de infraestructura que se pueden ajustar y modificar fácilmente a lo largo del proceso de diseño. Por ejemplo, si se cambia un parámetro geométrico, como el radio de una curva, el software ajustará automáticamente todas las dependencias relacionadas, como las pendientes y los peraltes, lo que economiza tiempo y disminuye la existencia de errores. 
  • Simulación Dinámica: OpenRail Designer incluye herramientas avanzadas para la simulación del comportamiento dinámico de los trenes en el trazado propuesto. Esta funcionalidad permite a los ingenieros evaluar cómo se comportarán los trenes en diferentes condiciones de operación, lo que es crucial para garantizar la seguridad y eficiencia operativa. La simulación dinámica también ayuda a identificar y resolver posibles problemas, como la inestabilidad en curvas o la falta de capacidad en tramos específicos. 
  • Colaboración Multidisciplinaria: El software está diseñado para facilitar la colaboración entre diferentes disciplinas dentro de un proyecto. Ingenieros civiles, eléctricos y mecánicos pueden trabajar juntos en un entorno de datos común, lo que mejora la comunicación y la coordinación entre los equipos. OpenRail Designer se integra perfectamente con otras soluciones de Bentley: OpenBuildings y OpenRoads, permitiendo un enfoque integrado para el diseño de infraestructuras complejas. 
  • Gestión del Ciclo de Vida del Proyecto: Además del diseño geométrico, OpenRail Designer ofrece herramientas para la gestión del ciclo de vida del proyecto, incluyendo la planificación de la construcción, la estimación de costos y la gestión de activos. Esta funcionalidad permite a los gestores de proyectos mantener un control preciso sobre el progreso del proyecto, asegurando que se mantenga dentro del presupuesto y plazos establecidos. 

 

Ventajas Competitivas 

 

  • Integración Total: Una de las principales ventajas de OpenRail Designer es su capacidad para integrarse con otros productos de Bentley Systems. Esto permite un flujo de trabajo continuo y sin interrupciones desde la fase de diseño hasta la operación, lo que reduce el riesgo de errores y mejora la eficiencia del proyecto.  
  • Flexibilidad y Escalabilidad: OpenRail Designer es adecuado para proyectos de cualquier tamaño, desde pequeñas líneas ferroviarias hasta grandes redes metropolitanas y de alta velocidad y capacidad para manejar grandes volúmenes de datos y su flexibilidad en el diseño lo hacen ideal para proyectos complejos que requieren una atención meticulosa a los detalles. 
  • Enfoque en la Sostenibilidad: El software también incluye herramientas para evaluar el impacto ambiental del trazado propuesto, lo que permite a los ingenieros diseñar infraestructuras que no solo son eficientes y seguras, sino también sostenibles. 
  • Diseño de alineaciones: Permite crear y modificar alineaciones horizontales y verticales con una gran precisión, utilizando una interfaz gráfica intuitiva. 
     
  • Modelado 3D: El software ofrece capacidades avanzadas de modelado tridimensional, lo que facilita la visualización del trazado en su contexto real y la identificación de posibles conflictos o problemas geométricos. 
  • Análisis dinámico: Permite simular el comportamiento dinámico de los trenes en el trazado diseñado, lo que ayuda a evaluar la seguridad y la eficiencia operativa del diseño. 

1.2 AUTOCAD CIVIL 3D 


Desarrollado por Autodesk, es una herramienta de diseño civil ampliamente utilizada que incluye funcionalidades específicas para el diseño geométrico de ferrocarriles; aunque no es una solución especializada en ferrocarriles, su flexibilidad y su integración con otras herramientas de AutoCAD la han convertido en una opción popular entre los ingenieros ferroviarios. Autodesk Civil 3D permite a los ingenieros diseñar el trazado de vías férreas con un alto grado de precisión. Utilizando herramientas avanzadas para la creación de alineaciones, perfiles y secciones transversales, los usuarios pueden modelar todo el recorrido de la vía férrea, incluyendo curvas horizontales, pendientes y otras características geométricas críticas. 

 

Características clave 


  • Diseño de alineaciones: Civil 3D permite el diseño de alineaciones horizontales y verticales, con herramientas que facilitan la creación de curvas, peraltes y otras características geométricas. 
  • Modelado de terreno: El software permite crear modelos tridimensionales detallados del terreno, lo que es esencial para evaluar cómo el trazado propuesto interactuará con el entorno natural. 
  • Documentación y planos: Civil 3D ofrece potentes herramientas para la generación automática de planos y documentación técnica, como perfiles longitudinales, secciones transversales y listados de materiales. 

 

Ventajas de Autodesk Civil 3D 


  • Integración Completa en el Entorno BIM: Una de las principales ventajas de Autodesk Civil 3D es su integración con la metodología BIM (Building Information Modeling). Esto permite a los ingenieros trabajar de manera colaborativa, compartir datos y mantener la coherencia del proyecto en todas las etapas: desde el diseño inicial hasta la construcción. Esta integración facilita la coordinación entre diferentes disciplinas y mejora la precisión del proyecto. 
  • Automatización de Procesos: Autodesk Civil 3D cuenta con una serie de herramientas que automatizan tareas repetitivas, como la generación de perfiles, secciones transversales y creación de informes. Esto no solo ahorra tiempo, también reduce el riesgo de errores humanos, aumentando la eficiencia y la calidad del diseño. 
  • Capacidad de Modelado 3D Avanzado: Civil 3D ofrece potentes capacidades de modelado tridimensional, lo que es esencial para proyectos de vías férreas que requieren un análisis detallado del terreno y la infraestructura circundante. Los ingenieros pueden visualizar el impacto de la vía férrea en el terreno y realizar ajustes en tiempo real, lo que mejora la toma de decisiones y la precisión del proyecto. 
  • Actualizaciones Dinámicas: Cualquier cambio realizado en un aspecto del diseño, como la alineación de la vía o el perfil, se refleja automáticamente en todo el proyecto. Esto garantiza que todos los documentos y modelos estén siempre sincronizados, lo que es crucial en proyectos complejos y de larga duración. 

Desventajas de Autodesk Civil 3D 


  • Curva de Aprendizaje Pronunciada: A pesar de sus potentes capacidades, Autodesk Civil 3D puede ser difícil de dominar para los nuevos usuarios. La interfaz es compleja y las herramientas avanzadas requieren un nivel significativo de capacitación y experiencia para utilizarlas eficazmente. Esto puede representar una barrera para equipos pequeños o ingenieros que no estén familiarizados con el software. 
  • Requisitos de Hardware Elevados: Para manejar grandes volúmenes de datos y modelar terrenos complejos, Autodesk Civil 3D requiere un equipo de hardware robusto. Esto incluye procesadores rápidos, grandes cantidades de memoria RAM y tarjetas gráficas de alto rendimiento. Estos requisitos pueden aumentar los costos iniciales y limitar su accesibilidad para algunas empresas.  
  • Costo del Software: Autodesk Civil 3D es un software comercial que puede resultar costoso, especialmente para pequeñas empresas o proyectos de menor escala. Además, el modelo de suscripción de Autodesk puede ser una desventaja para aquellos que prefieren una licencia perpetua. 
  • Aunque es una herramienta poderosa: Civil 3D no es tan especializada en ferrocarriles como otras soluciones, lo que limita su eficacia en proyectos complejos. 

 

ISTRAM 

 

El software ISTRAM es una herramienta ampliamente reconocida en la ingeniería civil, especialmente en el diseño y trazado de infraestructuras de transporte como carreteras, en particular: vías férreas. Este software es desarrollado por Buhodra Ingeniería y se destaca por su capacidad para manejar proyectos de gran complejidad, ofreciendo una solución integral que abarca desde la concepción inicial del trazado hasta la generación de planos y documentación técnica.  

 

A continuación, se analizan sus principales características, ventajas y desventajas. 

 

Características Principales de ISTRAM 

 

ISTRAM es conocido por su enfoque en la precisión geométrica y la capacidad de gestionar grandes volúmenes de datos. Algunas de las funcionalidades más relevantes para el trazado de vías férreas incluyen:

 

  • Modelado Geométrico Completo: ISTRAM permite la creación de modelos geométricos detallados que integran el diseño horizontal y vertical de las vías, considerando parámetros clave como radios de curvatura, pendientes y peraltes, fundamentales para garantizar la seguridad y eficiencia operativa de las líneas férreas. 
  • Análisis Topográfico y Geotécnico: El software puede importar y trabajar con datos topográficos y geotécnicos, permitiendo una adaptación precisa del trazado a las condiciones del terreno. Esto es crucial para el diseño de líneas férreas, donde la estabilidad del terreno y la minimización de movimientos de tierra son consideraciones primordiales. 
  • Gestión de Interferencias y Estructuras: ISTRAM facilita la detección y resolución de interferencias con otras infraestructuras, también permite el diseño y análisis de estructuras complementarias, como túneles y viaductos, integrando estos elementos en el modelo global. 
  • Generación de Documentación Técnica: Una de las fortalezas de ISTRAM es su capacidad para generar automáticamente planos, perfiles y secciones transversales, así como documentación técnica necesaria para la construcción, que reduce el tiempo de preparación y mejora la consistencia del proyecto.  
 

Ventajas de ISTRAM 

 

  • Precisión y Flexibilidad: Una de las mayores ventajas de ISTRAM es su capacidad para manejar trazados complejos con alta precisión. Los ingenieros pueden ajustar cada detalle del diseño geométrico, asegurando que el trazado cumpla con los estándares de seguridad y eficiencia requeridos. 
  • Integración de Datos: ISTRAM permite la integración fluida de datos de diferentes fuentes, como estudios topográficos, datos geotécnicos y otros estudios especializados, lo que facilita la creación de un modelo coherente y detallado del proyecto. 
  • Reducción de Errores y Tiempo: Al automatizar muchos de los procesos de diseño y documentación, ISTRAM reduce el riesgo de errores humanos y acelera el desarrollo del proyecto. Esto resulta en un ahorro significativo de tiempo y recursos, especialmente en proyectos de gran escala. 
  • Capacidad de Simulación: ISTRAM ofrece herramientas de simulación que permiten visualizar el comportamiento de la vía férrea bajo diferentes condiciones, como cambios de carga, temperatura o eventos sísmicos, lo que ayuda a predecir y mitigar problemas potenciales.  
 

Desventajas de ISTRAM

 

  • Curva de Aprendizaje: Una de las principales desventajas de ISTRAM es su complejidad. La amplia gama de funcionalidades y la profundidad de las opciones de personalización pueden ser abrumadoras para los nuevos usuarios, requiriendo una curva de aprendizaje significativa. 
  • Costo de Licencias: El costo de las licencias de ISTRAM puede ser elevado, lo que podría ser una barrera para pequeñas empresas o proyectos con presupuestos limitados. Aunque su capacidad y funcionalidad justifican el precio para proyectos grandes, puede no ser accesible para todos. 
  • Requisitos de Hardware: Dada la complejidad de los proyectos que maneja ISTRAM, los requisitos de hardware pueden ser elevados, por lo que hay que contar con equipos de alta capacidad para usar el software de manera eficiente.

2. Conclusiones Generales

 

Cuando se trata de proyectos ferroviarios, la elección del software adecuado es crucial para el éxito del diseño y la ejecución. Autodesk Civil 3D, ISTRAM y Bentley OpenRail Designer son opciones líderes en el mercado, cada una con sus propias ventajas y desventajas. 

  • Autodesk Civil 3D: Se destaca por su integración en el entorno BIM, su capacidad de automatización y modelado 3D avanzado, lo que lo convierte en una herramienta poderosa para el diseño detallado y la gestión de datos. Sin embargo, su curva de aprendizaje pronunciada, altos requisitos de hardware y costos de licencia limitan su accesibilidad, especialmente para equipos menos experimentados o proyectos de menor escala. 
  • ISTRAM: Es una opción más especializada, conocida por su precisión en el diseño de trazados geométricos y su flexibilidad para adaptarse a diferentes normativas. Al igual que Civil 3D, su uso requiere un alto nivel de especialización y puede no ser tan accesible en términos de costos. 
  • Bentley OpenRail Designer: Es una herramienta integral que abarca desde la planificación hasta el diseño detallado, con una fuerte integración BIM y capacidades avanzadas de modelado. Es ventajoso para grandes proyectos por su robustez y precisión. No obstante, su complejidad y costo también pueden ser desventajas para proyectos más pequeños.  

 

La selección del software adecuado dependerá de las necesidades específicas del proyecto ferroviario: el presupuesto disponible y el nivel de experiencia del equipo de diseño. Cada herramienta ofrece un conjunto de capacidades únicas que pueden complementarse entre sí para maximizar la eficiencia y precisión en diferentes etapas del proyecto. 

 

 

 

Ing. René Arellano Xolalpa 

Encargado del Área del Topografía en EGIS México. 

Uso Mixto de las Vías para Servicios de Carga y Pasajeros

Por Dr. Abelardo Rodríguez Pretelín y Mtra. Yael Gutiérrez Zúñiga

Resumen

El uso mixto de la infraestructura ferroviaria que, permite la operación simultánea de trenes de carga y pasajeros en la misma vía, (algunos usos compartidos son en el mismo derecho vía) formando en ocasiones una red, ha demostrado ser una estrategia eficaz para optimizar recursos y maximizar la utilización de la infraestructura existente. Este enfoque, originado en Alemania en la década de 1960, se ha expandido globalmente debido a su éxito en la mejora de la eficiencia operativa y la reducción de la accidentalidad ferroviaria. 

 

En Estados Unidos, un ejemplo destacado del uso mixto de las vías es Brightline, donde las inversiones en mejoras de seguridad financiadas por la rentabilidad (no solo de boletajes si no, por ejemplo, asociada a la captura de plusvalías) de los servicios de pasajeros han permitido la instalación de sistemas avanzados de señalización, monitoreo y control. Estas mejoras han sido posibles gracias a Florida East Coast Railway (FECR) propiedad de Grupo México, que también opera Ferromex y Ferrosur en México. Esta integración no solo reduce la necesidad de construir nuevas infraestructuras y su impacto ambiental, sino que también mejora la conectividad y eficiencia operativa del sistema ferroviario, demostrando que el uso mixto puede conducir a operaciones más seguras y eficientes.

 

Introducción

El uso mixto de la vía se refiere a la operación simultánea de trenes de carga y diferentes servicios de trenes de pasajeros en la misma infraestructura ferroviaria. Este enfoque permite maximizar la utilización de la red ferroviaria existente, aunque a veces necesite mejoras en el alineamiento vertical y horizontal, o incluso en la geometría y estructura de la vía, especialmente en infraestructuras antiguas. 

 

La infraestructura ferroviaria, al igual que la carretera requiere de expansión de capacidad conforme a la demanda, esta expansión puede ser física a través de dobles vías, dobles vías con laderos, etc. y / o por medio de sistemas de señalización y control a prueba de fallas para evitar accidentes. Una infraestructura con doble vía y sistemas de señalización y control adecuados puede llegar a mover hasta 170 trenes por día en condiciones operativas europeas (p.ej. trenes de una longitud máxima de casi 800 metros) [1]. 

 

En Norte América, la operación difiere de la europea. Una de las principales diferencias es la longitud total de los trenes, que en Norte América es de más de 2000 m. Esto puede llegar a afectar la capacidad máxima de las vías, permitiendo un tránsito menor al de 100 trenes al día.

 

El uso mixto de las vías ofrece una solución eficiente y flexible para el transporte de mercancías y personas. Al compartir las vías, se optimizan los recursos disponibles, se reduce la necesidad de construir nuevas infraestructuras y se evita la obtención de nuevos derechos de vía que, suele ser costosa y problemática, salvo en los casos donde se requiere una mejora del trazo horizontal para incrementar las velocidades o la clase de la vía. Además, se mejoran las conexiones entre distintos servicios, lo que resulta, si se diseña correctamente, en una mayor eficiencia operativa y un mejor servicio tanto para los usuarios de trenes de pasajeros como para los operadores de carga.

 

Por otro lado, el uso mixto de la vía no solo permite maximizar la utilización de la infraestructura ferroviaria existente, sino que también contribuye a reducir la construcción de nueva infraestructura, lo que a su vez, minimiza el impacto ambiental al evitar la ocupación de nuevos espacios. 

El uso mixto se traduce en una gestión más eficiente de los recursos disponibles y en una disminución de los costos asociados a la construcción y mantenimiento de nuevas vías (el mantenimiento tiene que ser proporcional al tipo de servicio que use las vías y establecido de manera puntual y normativa para que no se pierda este beneficio), a la vez que se promueve la sostenibilidad y la preservación del entorno natural.

Origen y Expansión del Uso Mixto

 

El concepto moderno del uso mixto de la red ferroviaria surgió en Alemania a mediados de la década de 1960. Este enfoque fue una respuesta al creciente congestionamiento vehicular debido al rápido aumento del tráfico de automóviles privados. Un estudio encargado por el gobierno federal en 1964 recomendó la expansión del transporte ferroviario, comenzando con el tren ligero, para desviar a las personas de sus automóviles de manera más efectiva que el tránsito en autobús. Como resultado, se desarrolló una red de transporte metropolitano integrado que combinaba el sistema ferroviario regional con tranvías y autobuses locales, creando un sistema de transporte más robusto, eficiente y conectado [2]. Posteriormente, debido a su éxito, el uso mixto se expandió para incluir distintos tipos de servicios ferroviarios de pasajeros a lo largo de toda la red ferroviaria, compartiendo el uso de la red con los trenes de carga a nivel nacional. Esta experiencia fue posteriormente adoptada en más de 30 ciudades en Alemania, Suiza, Francia y los países del Benelux, planificando o implementando la conexión de sus sistemas de tren de pasajeros  con las redes ferroviarias regionales y nacionales. Entre 1984 y 1999, las millas de vías ferroviarias utilizadas por servicios de tren locales aumentaron casi un 70%, principalmente debido al uso compartido de vías [2].

 

Servicios de Pasajeros en Uso Mixto

 

Interurbano Express: Transporte rápido y eficiente entre grandes ciudades, con alta capacidad y frecuencia. 

Interurbano: Servicios rápidos y frecuentes entre ciudades importantes, proporcionando conexiones eficientes a distancias medias y largas.

Regional: Transporte a distancias cortas y medianas, conectando áreas rurales y suburbanas con centros urbanos.

Cercanías/Suburbano: Transporte rápido, frecuente dentro y alrededor de áreas metropolitanas, facilitando el desplazamiento diario.

Tren Ligero: Transporte urbano eficiente en áreas metropolitanas, conectando puntos de la ciudad y suburbios cercanos.

Tram-Tren (Tranvía-Tren): Combina características de tranvías y trenes ligeros, operando tanto en vías urbanas como ferroviarias.

 

Operación y Prioridades

 

En Alemania, la gestión de vías de uso mixto se rige por programas y reglas operativas que aseguran la eficiencia y seguridad del sistema ferroviario. Los trenes de alta velocidad tienen la máxima prioridad, seguidos por trenes interurbanos, regionales y suburbanos. Los trenes de carga, aunque generalmente tienen menor prioridad, pueden ajustarse según el tipo de carga [3].

En Estados Unidos, la prioridad de los trenes de pasajeros varía según el servicio y la infraestructura. El tren de pasajeros denominado Brightline, en Florida, tiene alta prioridad, incluso cuando comparte vías con trenes de carga a cargo de Florida East Coast, propiedad de Grupo México, dueña de Ferromex y Ferrosur en México. Servicios de cercanías como Metra y Caltrain también tienen alta prioridad durante las horas pico [2].

 

Beneficios del Uso Mixto

 

El uso mixto de las vías conlleva varios beneficios que pueden incluir los siguientes:

Maximización del uso de la infraestructura existente: Permite aprovechar al máximo la infraestructura ferroviaria ya construida, evitando la necesidad de construir nuevas vías e infraestructura [5].

Optimización de recursos: Al compartir las vías para trenes de carga y de pasajeros, se optimizan los recursos disponibles, reduciendo costos de construcción y mantenimiento [5] [7] [9].

Mejora en la eficiencia operativa: Al permitir una operación simultánea de distintos tipos de trenes, se mejora la eficiencia operativa de la red ferroviaria, facilitando el transporte de mercancías y personas [10].

Conexiones mejoradas: Favorece la conexión entre distintos servicios ferroviarios, lo que puede mejorar la conectividad y la accesibilidad a diferentes regiones [3].

Reducción del impacto ambiental: Al evitar la construcción de nuevas infraestructuras, se minimiza el impacto ambiental y la ocupación de nuevos espacios naturales. Al mismo tiempo, promueve la reducción de emisiones de carbono al disminuir la necesidad de construir nuevas infraestructuras y promover el transporte ferroviario más eficiente en consumo de energía [9][12].

Estrés Hídrico: El uso mixto de las vías ferroviarias también ayuda a aliviar el estrés hídrico. La construcción y el mantenimiento de infraestructuras ferroviarias suelen requerir menos agua en comparación con la construcción de carreteras y aeropuertos, lo que resulta en un menor uso de este recurso vital. [12].

Reducción de Accidentes en Carreteras: Una mejor eficiencia en el uso de la infraestructura ferroviaria promueve el cambio modal lo que conlleva a un menor tráfico de camiones en las carreteras, reduciendo la congestión, el riesgo de accidentes y mejorando la seguridad vial [4].

Eficiencia Económica: Optimiza el uso de la infraestructura ferroviaria existente, reduce costos operativos y mejora la conectividad, fomentando el desarrollo económico regional y reduciendo costos asociados a los accidentes de tráfico y el mantenimiento asociado a las carreteras [7].

Este enfoque no solo optimiza la eficiencia del transporte, sino que también contribuye significativamente a la sostenibilidad y la seguridad, ofreciendo múltiples beneficios ambientales, sociales y económicos.

Condiciones para el Uso Mixto

Sin embargo, previo a contemplar el uso mixto de la red ferroviaria nacional, se deben llevar a cabo una serie de medidas que permitan su correcta implementación. Aquí algunas de las condiciones y los riesgos que se prevén en caso de no llevarse a cabo.

 

Condiciones para la Operación Mixta

 

Señalización y Control: Los sistemas de señalización y control son esenciales para coordinar y prevenir accidentes en la operación mixta. Estos sistemas dividen la ruta en bloques fijos controlados por señales, que regulan la ocupación de cada sección de vía. La tecnología avanzada, como el Positive Train Control (PTC), mejora la seguridad y eficiencia al permitir la detección y corrección de errores del operador [4].

Capacidad de Vía Física: La infraestructura debe adaptarse a las dimensiones y parámetros de los vehículos utilizados, así como al número de vías con laderos para acomodar el número de trenes que cumplan con el movimiento de la demanda de pasajeros y carga que se espera. Es crucial considerar la estructura espacial de la región, con paradas adecuadas para trenes de pasajeros y compatibilidad en anchos de vía. La gestión adecuada de las operaciones y la capacitación de conductores son fundamentales para una operación segura y eficiente [5].

Congestión: La operación simultánea de trenes de carga y pasajeros en una misma vía puede generar congestión y retrasos, especialmente en tramos con alto volumen de tráfico. Para mitigar estos cuellos de botella operativos, se requiere desarrollar la capacidad de vía adecuada mediante la expansión de la infraestructura y la implementación de sistemas de señalización y control y ajustes operativos que optimicen el uso de la infraestructura, sobre todo la existente tratando de evitar inversiones en infraestructura física. [5]. Esto sería complicado en México ya que la infraestructura ferroviaria en México es en su mayor parte vía única con laderos insuficientes para un tráfico intenso. 

Seguridad: La coexistencia de diferentes tipos de trenes en una misma vía puede aumentar el riesgo de accidentes y colisiones, especialmente si no se implementan adecuadas medidas de seguridad, específicamente sistema de señalización y control a prueba de fallas (sistemas ETRMS o PTC) y el control de la operación de manera centralizada bajo un solo mando [2], [3] y [4].

Limitaciones en la velocidad y capacidad: Adaptar la infraestructura para distintos tipos de trenes puede limitar la velocidad y capacidad de la red ferroviaria. Para mitigar esto, es esencial diseñar adecuadamente la infraestructura para la capacidad requerida e implementar sistemas de señalización y control a prueba de fallas, permitiendo así que los trenes circulen más rápido y con mayor frecuencia. [5]. 

Costos de mantenimiento: El mantenimiento de la infraestructura que sirve tanto a trenes de carga como de pasajeros puede generar costos adicionales debido a los ajustes y mejoras continuas necesarios para satisfacer las demandas de ambos tipos de trenes. Sin embargo, la infraestructura compartida evita la duplicación de esfuerzos de mantenimiento, mitigando este impacto. Además, el uso de métodos avanzados de monitoreo permite determinar de manera óptima cuándo realizar el mantenimiento, ya sea basado en la condición actual o en predicciones de deterioro futuro, lo que mejora la eficiencia y reduce costos a lo largo del ciclo de vida del proyecto. Es crucial asignar los costos de mantenimiento de manera proporcional, basándose en modelos que establecen el deterioro causado por cada tipo de tren. Estos modelos deben ser normados para su aceptación. [5], [7].

Coordinación y regulación: Requiere una coordinación eficiente entre los distintos servicios ferroviarios y una regulación adecuada para garantizar la seguridad y la eficiencia de la operación mixta de las vías.

Este último aspecto merece atención especial, ya que la operación mixta debe obedecer a reglas de operación claras y control centralizado a cargo de una autoridad federal que garantice la capacidad de la infraestructura, así como la eficiencia y seguridad de la operación sin computar los intereses de actuales y futuros operadores de carga y pasajeros. Esto significa que se logren los siguientes aspectos a través de una autoridad ferroviaria (se requiere fortalecimiento normativo y legal) [3]:

  • Coordinación de horarios: Establecer horarios y programaciones que permitan la operación fluida y segura de los distintos tipos de trenes, evitando conflictos y congestiones en la red ferroviaria.
  • Gestión de infraestructura: Supervisar el estado y mantenimiento de la infraestructura ferroviaria compartida, asegurando que esté en condiciones óptimas para el paso seguro y eficiente de los trenes.
  • Regulación de seguridad: Establecer normativas y protocolos de seguridad que garanticen la protección de pasajeros, operadores y carga durante la operación mixta de las vías.
  • Resolución de conflictos: Actuar como mediador en caso de conflictos o disputas entre los distintos servicios ferroviarios que comparten las vías, buscando soluciones equitativas y eficientes.
  • Promoción de buenas prácticas: Fomentar el intercambio de buenas prácticas y experiencias entre los operadores ferroviarios, con el fin de mejorar la eficiencia operativa y la calidad del servicio.

Ejemplos Internacionales

 

En Alemania, el 70% de la red ferroviaria (36 mil kilómetros) se utiliza en uso mixto, dónde se mueven 1 millón de toneladas al día y 7 millones de pasajeros en diferentes servicios (p.ej. interurbanos). Alrededor del mundo, algunos ejemplos puntuales de trenes mixtos son los siguientes:

 

  • Brightline (EE.UU.): Conecta Miami, Fort Lauderdale, West Palm Beach y Orlando, compartiendo vías con Florida East Coast Railway que pertenece a Grupo México, dueño de Ferromex y Ferrosur [13] y [14].
  • Metra (EE.UU.): Opera en Chicago, compartiendo vías con BNSF y Union Pacific [15].
  • Amtrak Empire Builder (EE.UU.): Conecta Chicago con Seattle y Portland, compartiendo vías con CPKC y BNSF Railway a lo largo de 2,206 millas [16].
  • VIA Rail The Canadian (Canadá): Conecta Toronto con Vancouver, compartiendo vías con CPKC a lo largo de 4,466 kilómetros [17] y [18].
  • ICE (Alemania): La Línea Berlín-Hamburgo comparte vías con trenes de carga [19].
  • Railjet (Austria): Conecta Viena, Salzburgo, Innsbruck y Graz, compartiendo vías con trenes de carga [20].
  • AVE (España): Línea Madrid-Sevilla comparte vías con trenes de carga [21].
  • Guangzhou-Shenzhen CRH (China): Guangzhou-Shenzhen. Esta línea se ha mejorado para acomodar trenes de alta velocidad de hasta 200-250 km/h, mientras que también se utiliza para el tráfico de carga.  [22].
  • JR Tōhoku (Japón): La línea Tōhoku Main Line. En esta línea, tanto los trenes de pasajeros operados por JR East como los trenes de carga operados por JR Freight comparten las mismas vías [23].
  • Tren Central (Chile): Opera en Santiago, compartiendo vías con Ferrocarril del Pacífico S.A [24] y [25].

 

Incremento de la seguridad a través del uso mixto de la red ferroviaria

 

Alemania:

El uso mixto de la red ferroviaria en Alemania ha permitido optimizar los recursos disponibles y flexibilizar el transporte de pasajeros. Esta integración ha contribuido a reducir la accidentalidad ferroviaria mediante la implementación de avanzados sistemas de control y gestión del tráfico, que evitan colisiones y choques entre trenes. Además, las mejoras en la geometría de las vías y su constante monitoreo, ajustados a las velocidades de diseño, ayudan a mitigar y evitar descarrilamientos [26]. 

 

La implementación de trenes de pasajeros en estas vías también requiere mantener una interacción más segura entre el tráfico vehicular y ferroviario en los cruces a nivel. Este enfoque demuestra que el uso mixto no solo mejora la eficiencia del transporte (por ejemplo, aumentando la velocidad de todos los trenes), sino que también fortalece la seguridad ferroviaria a nivel nacional. Al integrar un enfoque operativo enfocado en la seguridad, se logra una operación más eficiente y de mayor calidad [27] y [28].

 

La Figura 1 muestra la relación entre accidentes en cruces a nivel y accidentes por descarrilamiento para distintos países en 2019. Como se ilustra, tanto Alemania como otros países con una filosofía similar en el transporte ferroviario de pasajeros, como Italia, Reino Unido, Francia y Japón, que han adoptado el uso mixto de la red ferroviaria de manera general, presentan una relación de accidentalidad reducida. Esto es una muestra evidente de la efectividad de este enfoque en términos de seguridad y eficiencia operativa.

Estados Unidos: Florida East Coast Railway (FECR), propiedad de Grupo México, ha mejorado significativamente la seguridad de su infraestructura ferroviaria utilizada por Brightline. Estas mejoras han sido posibles gracias a la rentabilidad de los servicios de pasajeros de Brightline, lo que permitió realizar inversiones sustanciales en mejoras de seguridad.

 

En colaboración con Brightline, FECR ha implementado diversas medidas de seguridad, incluyendo la instalación de sistemas avanzados de monitoreo impulsados por IA y cámaras de alta definición en las locomotoras para identificar y mitigar comportamientos inseguros. Además, se han realizado importantes mejoras en los cruces a nivel, como la adición de barreras de salida, delineadores flexibles en los bordes de la carretera, señales activas y medianas elevadas, todas dirigidas a reducir accidentes y mejorar la seguridad a lo largo del corredor ferroviario [29] y [30]

 

Estas inversiones demuestran cómo la rentabilidad de los servicios de pasajeros puede financiar mejoras críticas en la infraestructura, conduciendo a operaciones ferroviarias más seguras y eficientes. Además, estas acciones confirman que es posible llevar a cabo el uso mixto de la infraestructura ferroviaria, integrando tanto servicios de pasajeros como de carga en la misma red. Esta integración no solo optimiza los recursos disponibles, sino que también asegura una operación segura y eficiente para todos los usuarios del sistema ferroviario.

 

Un ejemplo muy representativo se da en Ersingen/ Kämpfelbach, Alemania. En este ejemplo es importante observar que incluso un Tren Ligero tipo Tram – Tren comparte la vía con trenes de carga en un corredor de tráfico muy intenso. 

Ejemplo de tráfico mixto en Ersingen/ Kämpfelbach, Alemania.

 

 

Nota: Consulta las referencias aquí. 

 

 

M.Sc. Yael Gutiérrez Zúñiga

Arquitecta por la Universidad Veracruzana, Xalapa.  Cuenta con una  Maestría por la Universidad de Stuttgart, Alemania, en Planeación de  Infraestructura (MIP por sus siglas en inglés). Ha trabajado en la Agencia Reguladora del Transporte  Ferroviario (ARTF) como jefa de departamento en el desarrollo de proyectos ferroviarios, así como subdirectora en la Dirección General de Transporte Multimodal y Logística en la  inspección y evaluación de servicios contratados de proyectos ferroviarios, dentro de la Secretaría de  Infraestructura, Comunicaciones y Transportes del Gobierno Federal Mexicano (SICT).

 

Actualmente se encuentra realizando su Doctorado en el Instituto de Ingeniería Ferroviaria y del  Transporte (IEV por sus siglas en alemán) en la Universidad de Stuttgart sobre capacidad en vías  ferroviarias.

Abelardo Rodríguez Pretelín

 Ingeniero Civil por la Universidad Veracruzana. Posee una maestría en Ciencias por la Universidad de Stuttgart, Alemania, y un doctorado en Ingeniería en Ciencias de la Simulación otorgado por el Clúster de Excelencia de la misma universidad, graduándose con mención honorífica (Magna Cum Laude).

 

 Su trabajo se ha enfocado en el desarrollo e implementación de estrategias basadas en la digitalización, con un énfasis particular en el sector ferroviario, con el propósito de mejorar la seguridad y optimizar la operación ferroviaria. 

 

En México, en el gobierno, se desempeñó inicialmente como Director de Estadística Ferroviaria y, posteriormente, como Director General de Regulación Ferroviaria en la Agencia Reguladora del Transporte Ferroviario de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes. 

Por la Reactivación del Transporte Ferroviario Mexicano de Pasajeros; Revolución en la Operación de Trenes Eléctricos

Por David Arnold

El presente artículo está basado en el decreto presidencial que entró en vigor el 20 de noviembre de 2023 y cuyo tema central es la reactivación del transporte ferroviario mexicano de pasajeros (1). En resumen, el documento podría consolidarse como un parteaguas para el servicio de trenes de pasajeros que, en México ha estado estancado desde los años 90, sin contar los tramos del Tren Maya e Interoceánico (que ya están en funcionamiento).

 

Ilustración 1: Extracto del decreto presidencial para la reactivación del transporte ferroviario mexicano de pasajeros

La red ferroviaria nacional cuenta con una longitud de aprox. 17,500 Km, como se muestra a continuación:

Ilustración 2: Sistema Ferroviario Mexicano, Fuente: ARTF,

La siguiente imagen muestra las 7 de las 17 rutas enumeradas en el decreto, como primer paso, se trabajará en estas 7 rutas mejorando el sistema ferroviario para reanudar su uso como medio de transporte de pasajeros.

 

Con el decreto de noviembre de 2023 se solicitó, a los actuales concesionarios de las 7 rutas ferroviarias, que presentarán sus proyectos para la reactivación de los servicios de pasajeros antes del 15 de enero de 2024, de lo contrario organismos Estatales, como la Secretaría de Marina, se harían cargo de esta tarea. Según informes recientes de los medios de comunicación, estas empresas, que hasta ahora tienen la concesión para el transporte de mercancías, han presentado los proyectos correspondientes, mismos que actualmente están siendo revisados por las autoridades competentes.

Ilustración 3: Mapa general de las 7 primeras rutas en las que se reactivará el transporte de pasajeros, Fuente:

Visión

 

De acuerdo con el mencionado decreto, el actual gobierno de México apuesta por el desarrollo a gran escala y la modernización del sistema ferroviario como medio de transporte para pasajeros en el país. Para ver realizada esta visión se requiere, además de la base económica, un sentido de innovación, valentía, decisión, cooperación constructiva, empatía y voluntad de compromiso. La mezcla de estos valores esenciales en la población mexicana es un factor determinante para asegurar el éxito de este magno proyecto.

 

La decisión fundamental para la reanudación de las operaciones ferroviarias gira en torno al tipo de tracción de los trenes. Un punto importante que hay que tener en cuenta es que la forma más sostenible de propulsión de los trenes es a través de la energía eléctrica. Lamentablemente, México aún no cuenta con un sistema de tracción eléctrica basado en catenarias operativas ni con la flota de vehículos adecuada. Sin embargo, no son malas noticias, ya que esto representa una oportunidad única e ideal para rediseñar fundamentalmente el transporte ferroviario, adaptándolo a las condiciones locales y haciendo más fácil la implementación de la tracción eléctrica en México.

 

En el presente artículo el tema se trata en dos partes en las que se exponen:

 

  1. Los principios necesarios y las opciones de aplicación que, en opinión del autor, se requieren para su realización con éxito.
  2. Y en una segunda publicación, se describe con más detalle esta propuesta y se proporciona una base sólida en un artículo técnico en inglés en Elektrische Bahnen (EB); una revista especializada publicada en Alemania desde 1903. La edición internacional se publica una vez al año en inglés (9).

 

En el artículo técnico se presentan los planteamientos expuestos a expertos de todo el mundo, con el fin de crear el mejor punto de partida posible para los debates (en combinación con el primer artículo). De este modo, se sientan las bases para innovaciones y nuevos desarrollos en el uso de trenes eléctricos. Por lo tanto, existe una mayor probabilidad de que la idea aquí presentada sea tomada en cuenta en el curso de las discusiones e investigaciones posteriores, todo esto con miras a la reactivación del sistema ferroviario como transporte de pasajeros en México, proponiendo una relación entre el tiempo de traslado, calidad del transporte y costo/beneficio asequible. 

 

Punto de partida y retos

 

Existen varias fuentes de energía para mover un tren. Con la invención de la máquina de vapor y la consiguiente revolución industrial, surgieron las locomotoras de vapor que utilizaban el carbón como fuente de energía para generar energía cinética (energía de movimiento). En los últimos 200 años, el carbón ha sido sustituido casi por completo por otras fuentes de energía como la electricidad, el combustible, las baterías de plomo, el hidrógeno y -en los últimos años- nuevos tipos de baterías. Los vehículos de tracción que utilizan esta última fuente de energía se denominan Battery Electric Multiple Units  (BEMU). Cuando se utiliza esta tecnología, las unidades de almacenamiento de energía deben recargarse al principio y al final del trayecto. Según las últimas investigaciones, esta tecnología de propulsión puede utilizarse en distancias de hasta 100 kilómetros sin recarga intermedia (5).

 

Incluso después de más de 100 años de uso del tren eléctrico, actualmente no existe una alternativa más económica para las rutas más largas que se utilizan constantemente. Esto significa que, según los últimos avances técnicos, es posible lograr un funcionamiento eficiente en estas rutas mediante un sistema de catenarias, siempre y cuando se les dé un uso constante (2,3,4).

Ferrocarril Suburbano de la Zona Metropolitana del Valle de México

Las líneas ferroviarias enumeradas en el decreto son de larga distancia y actualmente carecen de electrificación. A excepción del Tren Suburbano (27 Km de longitud), en la zona urbana de Ciudad de México, que funciona con electrificación a 25kV 60Hz, no hay otros servicios significativos de trenes eléctricos en el país. El sistema de catenaria para el “Tren Maya”, el primer ferrocarril moderno de pasajeros en México está en construcción. Se prevé que, al completarse, aproximadamente la mitad de la red de rutas del Tren Maya utilizará trenes eléctricos con la ayuda del sistema de catenaria. En resumen, actualmente no hay un número significativo de operaciones ferroviarias eléctricas en México.

 

La siguiente lista muestra el punto de partida del nuevo enfoque del tren eléctrico como medio de transporte:

 

  1. Existe una gran necesidad de reducir los tiempos de viaje de las personas y los tiempos de transporte de las mercancías dentro de México.
  2. La operación de trenes eléctricos (infraestructura y vehículos) en México se encuentra en una fase inicial. 
  3. La consulta de la red ferroviaria mexicana es accesible en Internet. Sin embargo, la información sobre parámetros de vía, gálibo y tipo de tracción, por ejemplo, no se encuentra disponible.
  4. Aún no existe un conjunto de normas plenamente desarrollado, ni directrices para el suministro de energía ferroviaria de larga distancia adaptadas a las condiciones locales.
  5. El apoyo profesional y la formación continua en el sector ferroviario por parte de países con una larga tradición ferroviaria y un alto nivel de experiencia son indispensables, al menos en la fase inicial.
  6. En México existe un alto nivel de voluntad política y motivación para dominar esta tarea, haciendo uso del talento y la mano de obra local para lograr una producción propia. 
  7. Para un apoyo y aceptación nacional e internacional sostenible en la reactivación del transporte de pasajeros, se recomienda crear las condiciones macro para lograr un manejo humano, amigable con el medio ambiente, eficiente y constructivo en esta gigantesca tarea para asegurar el éxito de los proyectos. Los documentos, que ya están a disposición de las autoridades mexicanas, sobre la revisión del diseño básico de la alimentación eléctrica del proyecto del Tren Maya, pueden utilizarse como punto de referencia con información importante sobre la planificación, implementación y operación de sistemas ferroviarios.

Encontrar una solución

 

La electrificación completa de la red ferroviaria mexicana no es factible ni económica a corto y medio plazo debido a limitaciones de capacidad y a la incompatibilidad de los trenes portacontenedores de doble pila con las líneas aéreas de contacto convencionales. Sin embargo, se puede optar por una solución mixta más rentable, utilizando unidades múltiples eléctricas con baterías junto con el transporte clásico de trenes eléctricos, adaptando la configuración del sistema de catenarias.

 

Por tanto, para tramos de hasta 100 kilómetros, puede ser viable el uso exclusivo de baterías de litio como fuente de energía, junto con una infraestructura de recarga disponible en las estaciones de salida y de destino para garantizar el funcionamiento óptimo del tren, en función de la carga transportada (6,7,8). Esta tecnología se ve favorecida por los avances actuales en las baterías, aunque su viabilidad está limitada principalmente por factores como tamaño, peso y costos.

 

Funcionamiento clásico de un tren eléctrico con catenaria

 

En Europa y en muchas otras partes del mundo, el transporte de trenes eléctricos ve un beneficio en las rutas con mucho tráfico, principalmente por razones económicas. Para ello, se instala una catenaria por encima de la vía. Esto significa que, cuando el tren está en marcha, hay un conductor en tensión sobre él. La locomotora toma energía de este conductor mediante un pantógrafo para accionar el motor eléctrico de la locomotora y, por lo tanto, el tren (3,4).

 

Funcionamiento del tren eléctrico híbrido 

 

Un “Tren híbrido” se refiere a aquel que utiliza corriente tomada mediante un pantógrafo elevado en los tramos con sistema de catenaria, y en los tramos sin este sistema, la propulsión se realiza mediante la energía almacenada en una unidad de almacenamiento (batería), mientras el pantógrafo desciende. Dado que se deben mantener los costos de la batería dentro de unos límites razonables, estas deben diseñarse para ofrecer una autonomía en algunos km, dependiendo del horario, el número de pasajeros, la red a recorrer y la longitud máxima de los tramos de vía sin posibilidad de carga (batería) y tomando en cuenta la topografía. Los tramos de línea que pueden ser recorridos utilizando baterías, sin la posibilidad de recarga a través de una vía con líneas aéreas de contacto, son limitados.

 

De esta forma, todas las vías continuas están equipadas con catenarias, a excepción de las conexiones de agujas (desvíos) y las zonas donde se cruzan estructuras. Se recomienda agrupar sensatamente las zonas que no requieren electrificación para así reducir los costos de planificación, construcción y mantenimiento de los sistemas ferroviarios. La reducción de los costes de planificación es posible ya que no es necesaria una planificación compleja para estos cuellos de botella, al mismo tiempo se reduce el número de componentes del sistema de catenarias a construir. Esto repercute favorablemente en el tiempo y los costes de construcción, ya que también se reducen al mínimo las dependencias de las vías paralelas. 

 

Al eliminar las zonas que requieren mucho mantenimiento en el sistema de catenarias, se reducen los trabajos de mantenimiento posteriores, como la necesaria sustitución de partes desgastadas de los cables de contacto y las regletas de contacto en los pantógrafos que están sobrecargados debido a zonas duras. La red aérea eléctrica y físicamente independiente también tiene un efecto muy positivo en el funcionamiento y el mantenimiento. En caso de averías en una vía, la vía adyacente es completamente independiente desde el punto de vista mecánico y eléctrico cuando se utilizan mástiles de catenaria fuera de la zona de la vía. Por lo tanto, los trabajos que no interfieran con el gálibo de las vías vecinas se pueden realizar sin afectar la operación, ya que los sistemas de catenaria están separados eléctrica y físicamente.

 

La agrupación de tramos sin catenaria, por ejemplo, en la zona de varias estructuras de paso, permite reducir el desgaste innecesario de la mecánica del pantógrafo y el riesgo de posibles pérdidas de tiempo de viaje debido a la subida y bajada del pantógrafo y los procesos de conmutación asociados en el vehículo. Esto también reduce el uso de la tecnología de señalización, ya que el número de señales para subir y bajar el pantógrafo es menor.

 

En las estaciones de ferrocarril, instalaciones de estacionamiento y depósitos, se recomienda equipar las vías de carga con catenarias para que las unidades de tracción estacionadas puedan cargar sus baterías de tracción durante el periodo de estacionamiento. 

Suministro de energía al sistema de catenarias

 

Como base para el suministro de energía del sistema de catenarias, se recomienda realizar un estudio de demanda actual (estudio de energía) utilizando un software probado a nivel mundial basado en el programa operativo y otros datos de entrada, e idealmente, hacer que el fabricante lo verifique. A partir de estos resultados, se conectará el sistema al suministro de energía, se ubican las subestaciones de tracción y se alimentará el sistema de catenarias. Esto es de vital importancia para garantizar el éxito a largo plazo de las operaciones de trenes eléctricos en México.

 

La señalización oportuna al vehículo eléctrico es fundamental para circular con seguridad en zonas sin catenaria cuando el pantógrafo está abajo. Además, en caso de averías, se deben tener en cuenta procesos operativos especiales y consultar a expertos.

 

En conclusión

 

Dado que actualmente en México no existen numerosas operaciones de trenes eléctricos, en comparación con países ferroviarios clásicos como Gran Bretaña, Suiza, Alemania y Francia, la situación actual representa una oportunidad única para cambiar desde la raíz la forma de operar de los trenes eléctricos sin restricciones. 

 

Mediante el uso de locomotoras eléctricas con una configuración de “última milla”, es decir, una capacidad de la batería de tracción que ofrezca algunos km de autonomía, y la instalación exclusiva de sistemas de línea aérea de contacto para las zonas de bajo mantenimiento de las rutas seleccionadas, los costes de planificación, construcción, operación y mantenimiento pueden reducirse significativamente. El diseño más económico de infraestructura y vehículos para las rutas consideradas debe ser examinado en detalle mediante estudios basados en el programa operativo planificado, además tomar en cuenta la topografía para el funcionamiento sostenible en cada ruta.

 

Si como parte de los proyectos necesarios, los impactos negativos sobre las personas, la naturaleza y los bienes culturales de México se minimizan, la reactivación del transporte ferroviario de pasajeros en México tiene el potencial para ser exitosa a largo plazo.

 

 

Bibliografía

 

  1. Secretaria de infraestructura, comunicaciones y transportes: Decreto 20.11.2023, página 1-3
  2. Stephan, Arnd; Wittemann, Nyascha Thomas; Bregulla, Tobias (2020), Gutachten: Alternativen zum Dieselantrieb im Bahnland Bayern, Wissenschaftliche Bewertung von alternativen, emissionsarmen Antriebskonzepten für den bayerischen SPNV (Phase 2) Arbeitspaket 1: Analyse der Antriebsarten, página 70-84. Consultado el 21 de mayo de 2024.
  3. Kiessling, Puschmann, Schmieder (2014), Fachbuch: Fahrleitungen elektrischer Bahnen, Planung, Berechnung, Ausführung, Betrieb; Un trabajo estándar reconocido mundialmente para líneas aéreas de contacto en ferrocarriles eléctricos. Este libro ya se ha publicado en alemán, inglés, español, chino y ruso. La 4ª edición en alemán se publicará en septiembre de 2024, tras lo cual los autores realizarán una edición en inglés y español, cuya fecha de publicación aún se desconoce.
  4. Kiessling, Puschmann, Schmieder, Vega (2008), Fachbuch: Líneas de contacto para ferrocarriles electrificados
  5. Boev, Pavel; Erbrecht, Benjamin; von Mach, Stefan; Zimmermann, Ulrich (2022), Fachzeitschrift ETR-Eisenbahntechnische Rundschau, Ausgabe 09/2022: Der Alstom BEMU Demonstrator im Fahrgasteinsatz – erste Erfahrungen aus dem Testbetrieb, página 104-109. Consultado el 21 de mayo de 2024.
  6. Dschung, Felix (2019), Fachzeitschrift eb-Elektrische Bahnen, Ausgabe eb 11/2019: Laden von Batteriezügen mit 50 Hz. Consultado el 21 de mayo de 2024.
  7. Dschung, Felix (2021), Fachzeitschrift eb-Elektrische Bahnen, Ausgabe eb 3/2021: 50-Hz-Zugladestation für batterie-elektrische Züge. Consultado el 21 de mayo de 2024.
  8. Zimmermann, Ulrich; Boev, Pavel; von Mach, Stefan (2021), Fachzeitschrift ZEVrail, Jahrgang 145: Optimierungs-ansätze für den Betrieb von Batteriezügen. Analyse der Wechselwirkungen zwischen Fahrzeug, Infrastruktur und Betrieb. Consultado el 21 de mayo de 2024.
  9. https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Bahnen_(Zeitschrift). Consultado el 21 de mayo de 2024.

 

 

Ingeniero David Arnold

 

Realizó sus estudios superiores en Ingeniería Eléctrica e Informática en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Núremberg Georg-Simon-Ohm (Universidad politécnica).  Trabajó para DB Engineering & Consulting GmbH en diversos departamentos: desde 2010, trabajó en el sector de líneas aéreas –catenarias- para la electrificación de ferrocarriles, y desde 2022 se desempeñó como jefe de proyectos en el departamento de gestión de la realización de proyectos ferroviarios.

 

Actualmente trabaja para Siemens Mobility en Erlangen, Alemania como gestor de proyectos en ingeniería de servicios para vehículos ferroviarios. 

La Potencialidad del Cambio Modal del Transporte de Carga Terrestre hacia el Ferrocarril en México

Por Rafael Zárate Flores

Actualmente, el transporte de carga terrestre en muchos países se realiza por carretera, aun cuando cuentan con una buena cobertura ferroviaria. Esta situación ha derivado en las bien conocidas problemáticas ambientales y sociales como la contaminación del aire, accidentes en carreteras, alta inversión para el mantenimiento de las carreteras, etc.

 

En México, la longitud de la red ferroviaria es de 23,731km y conecta con las principales ciudades del país, pero solamente el 19% de la carga en 2021 se realizó por ferrocarril, de acuerdo con datos de la Agencia Reguladora del Transporte Ferroviario.

 

El cambio modal del transporte de carga terrestre hacia el ferrocarril es uno de las principales medidas para lograr la reducción de dióxido de carbono, gases de efecto invernadero (GEI) y consumo de combustible.  Según un estudio publicado por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos en 2019, si EE.UU. logrará el cambio modal de 5% del transporte de carga hacia el ferrocarril se lograrían reducir 8.4 toneladas de CO2 y 820 galones en el consumo de combustible. Ahora, si el cambio modal fuera del 20%, se reducirían 34 toneladas de CO2 y 3,290 galones en el consumo de combustible.

 

En el documento Estimación de costos y beneficios asociados a la implementación de acciones de mitigación para el cumplimiento de los objetivos de reducción de emisiones comprometidos en el Acuerdo de París, publicado en 2021 por el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) en México, para el ámbito de transporte, la medida con mayor costo-eficiencia es la referente a la aceleración del cambio modal en transporte de carga terrestre al ferrocarril, la cual conlleva una migración del traslado de mercancías por autotransporte su traslado por medio del ferrocarril. Lo anterior se traduce en una mayor eficiencia en el transporte y en una disminución en la emisión de GEI de las locomotoras sobre el autotransporte.

 

En 2008, Wiebke Zimmer y Martin Schmied publicaron un análisis sobre la potencialidad para el cambio modal del transporte de carga por carretera hacia el ferrocarril en varios países de la Unión Europea.  Como resultado, 361.6 billones de toneladas-kilómetros del transporte de carga son potenciales cambiar hacia el ferrocarril en la Unión Europea (cerca del 19.3% del transporte de carga por carretera).

 

Motivado por lo anterior, realicé un análisis preliminar sobre la potencialidad de este cambio modal en México con información de una matriz origen-destino de vehículos de carga, proporcionado por el Instituto Mexicano del Transporte con datos del 2015. La metodología para este análisis se basó en la comparación de las rutas que tomarían los vehículos de autotransporte por la Red Nacional de Carreteras contra las rutas que tomarían si los vehículos utilizarán la Red Ferroviaria Mexicana como parte de su trayectoria para dirigirse a su destino final.  El análisis tomó en cuenta varias consideraciones para determinar el número de vehículos con el potencial suficiente para su posible cambio modal hacia el ferrocarril, como una distancia competitiva del ferrocarril que es la longitud del recorrido a partir del cual se vuelve atractivo el transporte de carga por ferrocarril.  Un ejemplo es la ruta Nuevo Laredo – Querétaro, donde la distancia de recorrido en carretera y por ferrocarril son muy parecidas (aproximadamente 950 km), por lo que el número de vehículos de autotransporte de este par origen-destino es potencial al cambio modal hacia el ferrocarril.

 

Como resultado de este análisis preliminar, en 2015 el 30% de los vehículos de carga que circularon por carretera en México eran potenciales para cambiar hacia el ferrocarril. 

 

Lograr este cambio modal no es una tarea sencilla. En 2011, la Comisión Europea planteó dentro de los diez objetivos para un sistema de transporte competitivo y sostenible, un cambio modal del 30% del transporte de carga por carretera hacia 2030 y más del 50% hacia 2050, para lograr el 60% de reducción de las emisiones de GEI. Sin embargo, de acuerdo con las estadísticas de Eurostat, de 2012 a 2022 el reparto modal del transporte de carga en la Unión Europea se ha conservado.

Teóricamente, el cambio modal está relacionado con el modelo de selección modal el cual comúnmente utiliza la fórmula Logit Multinomial basado en los costos generalizados de un grupo discreto de alternativas, que en este caso es el transporte carretero y el transporte ferroviario.  Sabemos que la principal bondad del transporte ferroviario es su eficiencia, es decir, su capacidad de transportar mayor volumen en un solo viaje en comparación con un vehículo en el transporte carretero.  Sin embargo, para lograr este cambio modal es necesario ofrecer un transporte ferroviario de alta calidad, con un precio competitivo y un servicio ferroviario eficiente con mejoras en la infraestructura y políticas públicas que permitan mejorar la puntualidad, reducir el tiempo y el costo de operación en la red ferroviaria.

 

Derivado de la potencialidad detectada para el cambio modal del transporte de carga terrestre hacia el ferrocarril en México del análisis preliminar, se continuará con los trabajos de investigación para contar con información y herramientas que permitan afinar estos resultados y maximizar esta potencialidad con el objetivo de identificar las acciones tanto de infraestructura, políticas, de operación y demás que contribuyan a que la Red Ferroviaria Mexicana sea altamente competitiva y atractiva para el traslado de mercancías a nivel nacional e internacional.

 

 

Rafael Zárate Flores

Ingeniero Civil por la Universidad Iberoamericana León, con Maestría en Planeación de Infraestructura por la Universidad de Stuttgart y Doctorado en Ingeniería Ferroviaria en la Universidad Técnica de Berlín, posee una amplia experiencia en el sector ferroviario y en la realización de estudios de transporte y movilidad de pasajeros, incluyendo trenes en vías de carga.

Juego Muerto del Tren

Por Luis Miguel Carbajal Juárez

El presente artículo pretende dar una mejor visión y comprensión del estudio de la dinámica vía – tren, término que sirve para explicar las fuerzas que involucran el movimiento de trenes, tanto de carga como de pasajeros, en patios de operaciones o en su camino de una terminal a otra. Cabe hacer mención que, al haber investigado con diversos actores del área ferroviaria, no se encontró una definición que expresara el significado de “juego muerto del tren”, de allí que se trabajó en una definición adecuada que haga comprender al lector este concepto. Al final del presente, se hacen algunas recomendaciones referentes al movimiento dentro de los patios de operación y escapes particulares.

 

Definición Dinámica Vía – Tren

Cualquier movimiento que se realice con equipo vacío, cargado o ambos, arrastrados por una o varias máquinas sobre vías de tránsito operativo, ocasionará durante su viaje o movimiento la producción de distintas fuerzas que se mostrarán a través de reacciones del tren manejado y que se determinarán el comportamiento seguro o incorrecto durante su movimiento.

 

Esas distintas fuerzas, son tres, mismas que se explican en el diagrama inferior.

 

Juego muerto del tren

 

Fuerza generada en los acopladores de carros cargados y vacíos, por estiramiento y compresión, al efectuar movimientos en patio, camino o escapes particulares. Esto se ve reflejado en las fuerzas longitudinales, verticales o laterales durante el recorrido de todo el tren.

El acoplador es un mecanismo para enganchar automáticamente por impacto, locomotoras, y/o unidades de arrastre y para desengancharlas manualmente desde fuera de la vía utilizando una palanca para ello. Otra definición es un bastidor de metal grande utilizado para conexión de equipo de carga y/o pasajeros y locomotoras.

En el caso de las fuerzas longitudinales, estas fuerzas se ven incrementadas al realizar el maquinista maniobras de aceleración o de frenado del tren; es decir, de estiramiento o compresión del equipo. Al efectuar frenajes o aceleraciones bruscas desde la locomotora, el juego muerto se tornará irregular y entonces incrementará significativamente estas fuerzas aumentando el riesgo de fallas en la vía si existen tramos en mal estado.

 

Esto es, cuando el juego muerto transmitido a través de los acopladores de los carros sea irregular se corre el riesgo de que haya un descarrilamiento o volcadura del tren si hay tramos de vía dañados.

 

Otra forma de incremento de fuerzas longitudinales se presenta al transitar en pendiente ascendente o descendente mayor de 1% ya que en estos casos se requiere de la aplicación de aceleraciones continuas y frenajes constantes que pueden desestabilizar el juego muerto del tren. Estas condiciones son típicas del manejo de trenes en camino. Sin embargo, se deben tener presentes también al efectuar movimientos en patios de operaciones, al formar trenes, lotearlos y hacer movimiento en ellos, debido a los tipos de formación tan variada e informal que se tiene de unidades y lotes de tren, así como a su longitud. Estas condiciones pueden elevar el nivel de esfuerzos longitudinales en la vía en forma riesgosa, si tomamos en cuenta que, por norma general, en los patios de cualquier ferrocarril, las condiciones físicas de las vías no siempre son las más adecuadas, sin embargo, en la actualidad, estas situaciones se cuidan debido a los niveles de seguridad que manejan las empresas ferroviarias.

En el caso de las fuerzas laterales, al transitar en las curvas reversas de un cambio, el mantener uniforme el juego muerto del equipo mediante la circulación a velocidades moderadas es fundamental, de lo contrario, se presentarán riesgos de descarrilamientos que se incrementarán si el herraje de los cambios de vía, se compone de piezas en mal estado como agujas desgastadas o desniveladas, sapos acanalados o desgastados del diamante o durmientes de cambio podridos.

 

Es decir, en los patios, las tripulaciones al estar haciendo movimiento con carros cargados o vacíos, deberán moverse a velocidad de patio, (30km/h) para que en caso de que los cambios de vía se encuentren defectuosos, no haya un descarrilamiento o volcadura del equipo. No hay que olvidar que estos defectos se pueden sumar a defectos existentes en el equipo, situación que aumentará las fuerzas laterales.

 

Movimientos en patio y escapes particulares.

La operación no termina al llegar el tren con sus lotes a una terminal, simplemente se cumple la etapa de ruta programada; la segunda parte concluye al situarse las unidades para su carga o descarga ante los clientes, en ese mismo instante se cierra el círculo del servicio ferroviario e inmediatamente da inicio otro nuevo ciclo al ofrecerse equipo vacío, por lo que cualquier movimiento de patio significa un engrane en la gran maquinaria del transporte ferroviario.

 

Al hacer movimiento las máquinas de patio, tanto en los patios de operaciones como en los escapes de empresas privadas, es común que manejan una cantidad de carros tanto cargados como vacíos, algunos de ellos que son de gran tamaño y por consiguiente, con un aparejo de tiro muy grande, que sobrepasa a otros carros. Un ejemplo de aparejo de tiro, lo podemos ver en la figura 2.

Al hacer movimiento en algunos patios, también es común que los movimientos se realizan por regla general con el sistema de frenos de aire purgados, es decir, sin que las mangueras de aire de las máquinas de patio estén conectadas a las mangueras de aire de los carros, por lo que la capacidad de frenado y de control del juego muerto del equipo arrastrado dependen únicamente de la capacidad de frenos de la locomotora y de la pericia de la tripulación que la controla, de allí que por reglamento, las máquinas de patio al hacer movimiento, deben hacerlo a velocidad de patio (30Km/h), para controlar el peso del flete.

 

Recomendaciones para movimientos en patios

La desestabilización del juego muerto y las unidades vacías, tenderán a efectuar desviaciones en los acopladores que pueden colaborar en descarrilamientos de ruedas principalmente en los cambios, por ello, deberá de moverse a velocidad de patio, así como también se sugiere que al moverse con flete dentro de escapes particulares la velocidad sea de 15 km/h.

 

Durante el recorrido, los movimientos de patio normalmente corresponden a viajes cortos repetitivos en vías ocupadas o bloqueadas, por lo que se debe medir adecuadamente la distancia promedio necesaria para efectuar los cambios de compresión o estiramiento del juego muerto para detener apropiadamente el equipo. Normalmente esto se hace coordinando los movimientos entre la tripulación de patio y haciendo uso de los radios de comunicación para así realizar los movimientos con seguridad, sobre todo, en patios grandes como los de Valle de México, Monterrey, Guadalajara o Sánchez, Tamaulipas donde por la longitud de las vías se requiere estar comunicado. Estos movimientos son interesantes, ya que para tener una coordinación y evitar que haya algún contratiempo como pudiera ser la rotura de un acoplador, el “arrastre” de una unidad por tener el freno de mano aplicado o una válvula de retención colocada en posición incorrecta. El mayordomo de patio, junto con los garroteros, utilizando radios de comunicación, se coordinarán con el maquinista, para que el movimiento se haga conforme a lo ordenado cuidando la seguridad del personal y del equipo ferroviario, ya que, en los patios, se deberá tomar en cuenta que hay otras máquinas de patio solas o con equipo haciendo movimiento, así como también llegan y salen trenes. También, tomar en cuenta que estos movimientos se pueden hacer con equipo cargado, vacío o una combinación de ambos.

 

En el caso de requerir del apoyo de máquinas ayudadoras para realizar el movimiento de grandes lotes en formación, debe tenerse especial cuidado, ya que es común que el juego muerto tiende a comprimirse por el efecto de empuje de las ayudas, provocando incrementos importantes de fuerzas laterales transmitidas por los acopladores, creando situación de riesgo en los rodados que tienden a virar el riel o a montar las cejas de las ruedas sobre el riel. En esta situación se sugiere que realizar este tipo de movimientos, además de moverse a velocidad restringida, las máquinas de patio, tanto ayudadoras como de tronco, vayan conectadas a la línea de aire del equipo que se va a mover para poder tener un control pleno de los frenos de aire, así como distribuir a los garroteros y mayordomo de patio a lo largo de la formación del flete para que vía radio coordinen el movimiento con el maquinista.

Conclusión

El estudio de la dinámica vía – tren sin lugar a duda, da para muchas líneas más de explicación, sobre todo porque los ferrocarriles, están en movimiento constante y en la actualidad, la longitud de los trenes hace que las fuerzas dinámicas estén en movimiento, de allí que las tripulaciones deberán de extremar precauciones en el manejo de los trenes, sin olvidar que el ferrocarril es el medio de transporte más cómodo y seguro para los viajeros y el único que puede movilizar grandes volúmenes de materias primas y productos que se necesitan en los centros industriales; por esta razón, tiene afianzado su porvenir, al modernizarse para satisfacer la creciente necesidad de transportes rápidos, económicos y seguros, en cuyo renglón no tiene competidores. 

 

Referencias

Carbajal, J. L. ( 2024). Propio. Apizaco, Tlaxcala, México.

Companies, T. G. (2024). Obtenido de gbrx.com

Corporation, W. ( 2024). Obtenido de https://www.wabteccorp.com/

Ferrosur. (2015). Sistema de frenos de aire. Reglas de frenos de aire y recomendaciones para el manejo de trenes. Veracruz, Veracruz, México: Ferrosur.

Trainiax. (2020). Trainiax. Obtenido de www.trainiax.net

 

 

 

Luis Miguel Carbajal 

Catedrático Unidad Académico Multidisciplinaria Campus Calpulalpan. Licenciatura en Ciencias Políticas y Administración Pública, Universidad Autónoma de Tlaxcala.

El Primer Ferrocarril Subterráneo en el Perú con una Futura Estación Universitaria

Por Ismenia Jacqueline Segura

En la ciudad de Lima, se viene construyendo la Línea 2 y el Ramal Av. Faucett – Av. Gambetta, que será parte de la Línea 4, las cuales unirán distritos de Lima Metropolitana y conectarán con distritos de la Provincia Constitucional del Callao (1). La Línea 2, es una de las seis líneas que forman la Red Básica del Metro de Lima y Callao, de estas se encuentra en funcionamiento la Línea 1 y en construcción la Línea 2, cuya Etapa 1 A, con una extensión de 5 Km, inició operaciones por un período de prueba de diciembre 2023 a marzo 2024 en la denominada Marcha Blanca, tiempo durante el cual los usuarios hacen uso del servicio de forma gratuita. Esta fase de prueba tiene como fin monitorear la demanda de pasajeros, la operatividad del sistema, la capacitación al personal e implementación de los protocolos de seguridad antes de su inauguración oficial.

 

Una vez terminada la construcción de la Línea 2, Perú contará con su primer Metro subterráneo, eléctrico, automatizado, sin necesidad de conductores, sostenible, amigable al ambiente y con 27 estaciones. Una de estas, corresponde a la estación subterránea que beneficiará a la comunidad universitaria de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, la primera universidad del Perú y América, fundada el 12 de mayo de 1551, con 472 años de vida institucional que recibirá el nombre de “Estación San Marcos”. La Línea 2 con su estación universitaria va a brindar a los estudiantes, ahorro de tiempo, el cual podrán destinar a otras actividades, como los estudios, la familia, el deporte, el ocio, el descanso, la lectura, entre otros, además de brindarles seguridad, comodidad, conectividad, accesibilidad, reducir el estrés ocasionado por la congestión vehicular, y proximidad para acceder al embarque. 

 

La Universidad Nacional Mayor de San Marcos, es una universidad pública, parte de las áreas requeridas para la Estación, estaban bajo la titularidad de la universidad y son parte del campus, en la zona colindante con la Av. Germán Amézaga; estas áreas fueron transferidas por la Superintendencia Nacional de Bienes Estatales (SBN) a la Autoridad de Transporte Urbano para Lima y Callao (ATU), entidad adscrita al Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC), conforme al procedimiento dispuesto por  el Decreto Legislativo N°1192 y normas de la SBN, sin embargo, aún está en proceso, que la universidad y la ATU, lleguen a consensos para la entrega de las áreas por parte de la universidad, y de esta forma se dé inicio a las acciones de cerramiento y posterior entrega al concesionario para la construcción de la estación.

La literatura sobre metros, ferrocarriles, trenes, tranvías, casi siempre está referida a la historia, construcción, infraestructura, tecnología, entre otros, pero poco se escribe de cómo se acceden a los lugares donde se realiza la intervención, pues aun para la construcción de los metros subterráneos se requiere de áreas para el ingreso y salida de las estaciones, los pozos de ventilación, los patios talleres, entre otros, y estas no siempre son áreas libres, sobre todo en ciudades consolidadas como Lima, es así que encontramos áreas, en cuyos espacios se presenta una dinámica social, económica y cultural, que se va a ver impactada con la ejecución del proyecto, ante lo cual surgen temores y preocupación, que deben ser abordados con información completa, oportuna y accesible, en espacios de diálogo institucionales, planificados, que generen confianza, con la participación de los diferentes actores,  aquellos a cargo de la toma de decisiones, los actores que brindan el soporte técnico a las partes y los actores que aportan como interlocutores o mediadores para arribar acuerdos sostenibles.  

 

Respecto a la construcción de la Estación San Marcos, se presentan, temores y preocupaciones, que deben ser atendidos en estos espacios de diálogo, sobre: (a) “compensación” de las áreas afectadas por la obra, en el Perú la norma no regula un pago – compensación económica – cuando las áreas son públicas, en estos casos la SBN transfiere a la entidad a cargo del proyecto las áreas pudiendo reconocerse el valor económico de la infraestructura afectada para la continuidad del servicio, (b) el cierre de puertas de acceso a la universidad, (c) el ruido, polvo y/o vibraciones durante la construcción, (d) la afectación de parte del cerco perimétrico universitario, estacionamientos internos, e instalaciones y redes de servicios, (e) el tiempo que va durar el proceso constructivo, (f) seguridad para la comunidad universitaria durante la construcción, entre otros temas, que en estos espacios de diálogo deben ser abordados de manera colaborativa, con trabajo conjunto, con propuestas innovadoras y creativas, revisando y consultando experiencias de otros países y con una adecuada gestión, y qué mejor garantía de lograrlo, estando presente La Academia. 

 

En el mundo, la lista de países, que han incorporado en las estaciones de sus metros, una estación en o cercana a la universidad, es larga, qué duda cabe, que también debieron haber pasado por procesos complejos antes del inicio de la construcción, los cuales se pueden atender si se tiene claro que más allá de la construcción de una infraestructura sólida, estamos ante una obra que va a brindar a los ciudadanos, y en especial a los estudiantes universitarios, el acceso a un servicio acorde a su dignidad y que les brinde una mejora en su calidad de vida. Estaciones universitarias en América del Sur tenemos:

(*) Se puede observar el impresionante mural “Memoria Visual de una Nación” trabajado en óleo y acrílico sobre tela en una superficie de 1200 m2

 

La Estación San Marcos, se constituye en un reto para el Perú, no sólo por lo complejo de su construcción sino también porque se presenta como un reto el llegar a consensos que hagan factible su construcción, y que no demanden más tiempo del que va tomando, y así el Perú se sume a la lista de países con metros que cuentan con una estación universitaria, para el bienestar y mejora en la calidad de vida de sus estudiantes.

 

 

Ismenia Jacqueline Segura

Abogada de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), con maestría en Política Territorial y Urbanística de la Universidad Carlos III de Madrid, docente de la Universidad Tecnológica del Perú y profesora invitada por la PUCP en temas de adquisición de predios y reasentamiento, y experiencia en gestión predial y resolución de conflictos socioambientales, en el sector público y privado, para proyectos de transporte, mineros, y eléctricos.