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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.

¿Geomática?

Por René Arellano

A lo largo de mi vida profesional, cuando me preguntan qué es lo que estudié, y al responder, siempre me hacen la misma pregunta: “¿geomática?”.  Esto me ha llevado a explicar y dar a conocer a la carrera profesional llamada “Ingeniería Geomática”; debido a que; sin saberlo, utilizamos a la geomática en la vida cotidiana y no sabemos que la utilizamos. Ahora bien, la respuesta que siempre doy a la pregunta que siempre me hacen, es la siguiente: 

 

“La geomática, a manera de definición, es un término científico moderno que sirve para expresar la integración sistémica de técnicas y metodologías de adquisición, almacenamiento, procesamiento, análisis, presentación y distribución de información geográficamente referenciada.” (Gómez, R. A. (2009). Conceptos de Geomática y estudios de caso en México. Instituto de Geografía, UNAM).

 

He intentado dar a conocer esta ciencia necesaria en cada empresa, ya que juega un papel fundamental en la gestión y análisis de la información geoespacial, que abarca desde mapas y datos topográficos hasta sistemas de información geográfica (SIG) y aplicaciones de navegación, por mencionar algunos. 

 

Ahora bien, el término “geomática” surge en la década de 1960 como una fusión de “geografía” e “informática”. A medida que la tecnología ha avanzado, la geomática ha evolucionado significativamente, pasando de métodos tradicionales de cartografía a técnicas más avanzadas que aprovechan la informática y la teledetección. Uno de los hitos más importantes en la evolución de la geomática fue el desarrollo de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) en la década de 1980. Los SIG permiten almacenar, manipular y analizar datos geoespaciales de manera eficiente, lo que ha transformado la forma en que se gestionan los recursos naturales, se planifican ciudades y se toman decisiones en una amplia gama de campos, desde la agricultura hasta la gestión de desastres.

 

La geomática se basa en varios principios fundamentales; sin embargo, hay cuatro que son necesarios para que esta ciencia pueda funcionar correctamente. Continuación los menciono:

 

  1. Captura de Datos: La adquisición de datos geoespaciales puede realizarse mediante diversas técnicas, como la topografía, la fotogrametría, la teledetección, el posicionamiento global (GPS) y las encuestas terrestres.
  2. Almacenamiento y Gestión: Los datos geoespaciales deben almacenarse de manera eficiente y organizarse de manera que sean fácilmente accesibles para su análisis y uso posterior. Las bases de datos espaciales y los sistemas de gestión de bases de datos geográficos desempeñan un papel crucial en este proceso.
  3. Análisis y Modelado: Los datos geoespaciales se utilizan para crear modelos y realizar análisis que permiten comprender mejor los fenómenos geográficos y predecir su comportamiento futuro. Esto incluye análisis de proximidad, interpolación espacial, modelado de superficies y simulaciones.
  4. Visualización y Presentación: La visualización de datos geoespaciales es fundamental para comunicar información de manera efectiva. Esto puede incluir la creación de mapas, gráficos y visualizaciones en 3D que ayuden a transmitir patrones, tendencias y relaciones espaciales.

Con lo anterior, podemos saber que la Geomática tiene una amplia variedad de aplicaciones en diversos campos. A continuación, se dan cinco ejemplos:

 

  1. Gestión Ambiental: Permite monitorear y gestionar recursos naturales, como bosques, agua y suelos; así como prevenir y mitigar desastres naturales como inundaciones e incendios forestales.
  2. Planificación Urbana: Facilita la planificación y el diseño de ciudades sostenibles al analizar el uso del suelo, la infraestructura y el transporte para mejorar la calidad de vida de los residentes.
  3. Agricultura de Precisión: Ayuda a optimizar la producción agrícola al proporcionar información detallada sobre la variabilidad espacial de los cultivos, el suelo y el clima, lo que permite una gestión más eficiente de los recursos.
  4. Navegación y Transporte: Facilita la navegación mediante sistemas de posicionamiento global (GPS) y la creación de mapas digitales actualizados que mejoran la precisión y la seguridad de la navegación terrestre, marítima y aérea.
  5. Gestión de Recursos Naturales: Ayuda a gestionar de manera sostenible los recursos naturales, como la tierra, el agua y la biodiversidad, al proporcionar datos precisos sobre su distribución y estado.

 

A pesar de que la geomática tiene numerosas aplicaciones y avances, enfrenta varios desafíos en su desarrollo y adopción futura. Estos incluyen:

 

  1. Interoperabilidad de Datos: La integración y el intercambio de datos geoespaciales entre diferentes sistemas y plataformas sigue siendo un desafío debido a la falta de estándares comunes y la heterogeneidad de los datos.
  2. Privacidad y Seguridad: El uso creciente de datos geoespaciales plantea preocupaciones sobre la privacidad y la seguridad de la información personal, especialmente en el contexto de la recopilación de datos de ubicación por parte de dispositivos móviles y aplicaciones en línea.
  3. Capacitación y Educación: La capacitación de profesionales en el uso y la aplicación de herramientas y técnicas geomáticas es crucial para aprovechar al máximo el potencial de esta disciplina en diversos campos.

 

A pesar de estos desafíos, el futuro de la geomática es prometedor, con avances continuos en tecnologías como la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y la computación en la nube que están mejorando la captura, el análisis y la visualización de datos geoespaciales. Con su capacidad para proporcionar información valiosa sobre nuestro entorno físico y apoyar la toma de decisiones informadas, la geomática seguirá desempeñando un papel crucial en la comprensión y gestión de nuestro mundo en constante cambio. Ahora bien, la geomática es vital en la Eficiencia Ferroviaria; debido a que el transporte ferroviario ha sido durante mucho tiempo un pilar de la infraestructura global, facilitando el movimiento eficiente de personas y mercancías a lo largo de largas distancias. En el corazón de la operación ferroviaria moderna yace un conjunto diverso de tecnologías, entre las cuales la geomática, una disciplina que combina la geografía, la cartografía, la fotogrametría, la topografía y la informática, desempeña un papel fundamental. 

En este artículo hemos explorado que es la geomática; sin embargo, en temas de Ferrocarriles la importancia es vital para la eficiencia operativa, la seguridad y la planificación del transporte ferroviario. A continuación, muestro los principales hitos de importancia en que la geomática es fundamental para temas ferroviarios:

 

  1. Cartografía y Planificación de Rutas. Uno de los pilares fundamentales de la operación ferroviaria es la planificación de rutas eficientes y seguras. La geomática proporciona herramientas y técnicas avanzadas para cartografiar y analizar el terreno, lo que permite a los planificadores de ferrocarriles identificar las rutas óptimas que minimizan las pendientes, las curvas pronunciadas y otros obstáculos topográficos. Estos datos cartográficos también son esenciales para la planificación de infraestructuras, como puentes, túneles y estaciones, asegurando que se construyan en ubicaciones estratégicas que optimicen la eficiencia operativa y reduzcan los costos de mantenimiento a largo plazo.
  2. Monitoreo y Mantenimiento de Vías Ferroviarias. La geomática desempeña un papel crucial en el monitoreo y mantenimiento de las vías ferroviarias para garantizar su seguridad y funcionalidad continua. Las tecnologías de teledetección, como los escáneres láser terrestres (LIDAR) y las imágenes satelitales o fotogrametría, permiten realizar inspecciones detalladas de las vías, identificando cualquier deformación, desplazamiento o deterioro de la infraestructura. Estos datos geoespaciales se integran en sistemas de información geográfica (SIG) para analizar la salud de la red ferroviaria, priorizar las reparaciones y programar el mantenimiento preventivo de manera eficiente, lo que ayuda a evitar interrupciones costosas en el servicio.
  3. Gestión de Activos Ferroviarios. Los ferrocarriles gestionan una gran cantidad de activos, desde locomotoras y vagones o hasta señales y sistemas de energía. La Geomática proporciona herramientas para la gestión efectiva de estos activos mediante la creación de inventarios espaciales que rastrean la ubicación, el estado y el rendimiento de cada componente. Esto permite a los operadores ferroviarios optimizar la asignación de recursos, programar el mantenimiento de manera proactiva y mejorar la confiabilidad y disponibilidad de los activos, lo que a su vez reduce los costos operativos y mejora la seguridad.
  4. Navegación y Control de Trenes. La geomática también desempeña un papel importante en la navegación y el control de trenes, especialmente en entornos urbanos densamente poblados. Los sistemas de posicionamiento global (GPS) y los sistemas de control basados en la tierra utilizan datos geoespaciales precisos para rastrear la ubicación de los trenes en tiempo real y garantizar una operación segura y eficiente. Estos sistemas también pueden integrarse con tecnologías avanzadas de señalización y comunicación para optimizar la capacidad de la red ferroviaria, minimizar los tiempos de espera en los cruces y reducir el riesgo de colisiones.
  5. Planificación de Emergencias y Gestión de Crisis. En caso de emergencias o desastres naturales, la geomática desempeña un papel crucial en la gestión de crisis y la planificación de evacuaciones. Los datos geoespaciales se utilizan para modelar escenarios de riesgo, identificar áreas vulnerables y planificar rutas de evacuación seguras y eficientes. Además, los sistemas de información geográfica (SIG) permiten a los servicios de emergencia coordinar sus esfuerzos y asignar recursos de manera efectiva, lo que puede salvar vidas y reducir el impacto de eventos catastróficos en la red ferroviaria y las comunidades circundantes.
  6. Optimización de la Logística y el Transporte de Mercancías. El transporte ferroviario desempeña un papel fundamental en la cadena de suministro global, movilizando mercancías a lo largo de largas distancias de manera eficiente y rentable. La geomática se utiliza para optimizar la logística y el transporte de mercancías, identificando las rutas más eficientes, programando los horarios de los trenes y coordinando la transferencia de carga entre diferentes modos de transporte, como trenes, camiones y barcos. Esto ayuda a reducir los costos de transporte, minimizar los tiempos de tránsito y mitigar el impacto ambiental de la cadena de suministro.

 

En resumen, la geomática desempeña un papel fundamental en la eficiencia operativa, la seguridad y la planificación del transporte ferroviario. Desde la planificación de rutas y el monitoreo de infraestructuras hasta la gestión de activos y la optimización de la logística, las tecnologías y técnicas geoespaciales son indispensables para garantizar un transporte ferroviario seguro, confiable y sostenible en el siglo XXI.

 

 

 

Ing. René Arellano Xolalpa

 

Ingeniero Geomático, especialista en Topografía y Fotogrametría.

Perito oficial del Poder Judicial de la Federación número P. 0050-2021.

¿Por qué se elige (o no) al Ferrocarril como Medio de Transporte? 

Por Miguel Ángel Arroyo Mosco

Las necesidades humanas son en esencia la causa principal de la producción de bienes y servicios. No obstante, la mayor parte de la producción está delimitada por las actividades que representan una ganancia neta para quien las organiza, y esto es en esencia, la conformación de la empresa privada. Sin embargo, también se tienen necesidades que, por su naturaleza social y de corte antieconómico, la empresa privada no estará dispuesta a organizar ese tipo de actividades.

 

Definir al transporte como una actividad humana esencial en múltiples sentidos, es reconocerla por su carácter social y económico, es decir, los ámbitos en los que se necesita del transporte trascienden a la economía de mercado, pero será finalmente la población en su conjunto, quien oriente la composición de la oferta y demanda de transporte.

 

No se puede prescindir del transporte como una de las necesidades más básicas que existe de la vida en sociedad, incluso desde la adopción del sedentarismo, la construcción de infraestructura fue el primer paso para establecer comunidades y civilizaciones (1).

Dicho esto, se puede aclarar la función del transporte como una necesidad humana (y actividad económica) que no está obligada a rendir un beneficio económico para el mercado. Por lo tanto, no será intuitivo conocer el nivel de demanda para un servicio que supera la oferta del mercado.

 

Un concepto muy utilizado en microeconomía del transporte es el ordenamiento de las preferencias reveladas y declaradas del consumidor, que son las que determinan el nivel de servicio, pero, las dificultades prácticas, se encuentran en que el soporte teórico de este análisis está sustentado en aforismos poco creíbles del comportamiento humano, además de poco avance en solucionar el problema de la agregación de preferencias.

 

Ante esto, tenemos dos grandes problemas a los que se enfrenta la elección del consumidor (o usuario) del transporte. Primero, la insuficiente información para elegir el nivel y tipo de servicio del transporte, y segundo, una parte de la oferta de transporte no la organiza el mercado, por lo que no cuenta con un precio basado en factores de eficiencia y productividad. 

 

Ahora bien, para elegir el medio de transporte pertinente para el usuario, es necesario conocer los motivos de su demanda. Pueden ser del tipo movilidad, ya sea urbana, interurbana, regional e internacional, y por el tipo de actividad, que pueden ser, social, económica, productiva, recreativa y de conservación cultural. 

 

Las motivaciones de demanda se sustentan en las observaciones, de lo que el usuario considere como una “ventaja” para sus intereses. Por lo que lo que pondera son las variables técnicas, operativas, económicas y ambientales que se le presenten o conozca.

 

Conviene hacer una primera distinción entre el transporte de carga y el de pasajeros, aunque genéricamente parezca ser un mismo servicio, las especificaciones, y más aún las motivaciones de demanda, resultan ser valoradas de manera distinta.

 

Para el caso del transporte de pasajeros, el costo (tarifa), regularmente, resulta ser la decisión más significativa para la elección de modo (tanto el terrestre, aéreo y marítimo). Asimismo, el tiempo, y la seguridad influyen tajantemente en la elección. Con menor significancia, pero valoradas positivamente, la comodidad, la confiabilidad y flexibilidad de la red son determinantes para el usuario.

Por otra parte, los usuarios del transporte de carga, generalmente, valoran como prioridad la minimización del tiempo de recorrido, y, en segundo lugar, la tarifa y la seguridad (2). Por otra parte también se considera la flexibilidad de la red, y en menor medida la comodidad, dependiendo del tipo de carga.

Los dos anteriores párrafos parecieran profundamente imprecisos y arbitrarios para el conocedor, planificador o especialista del transporte, sin embargo, para el usuario aprendiz que se adentra al mundo de la elección de modo, resulta revelador en su mayoría. Efectivamente, estas imprecisiones sobre los motivos de demanda son esclarecidas en los casos específicos dependiendo el tipo de movilidad para el caso de pasajeros, y el tipo de actividad económica para el transporte de carga.

La elección de modo será una caja misteriosa dependiendo los intereses del usuario, esto es un campo que aborda la psicología del transporte para explicarnos porqué un usuario en búsqueda de empleo valora más la tarifa baja del transporte público, que un empleado que prefiere llegar temprano a su lugar de trabajo y valora más el tiempo. O quien prefiere una experiencia de comodidad en un viaje interurbano en el modo carretero con cierto nivel de congestionamiento, a un viaje disfrutando el paisaje en un tren, que, aunque con limitado congestionamiento, la rapidez del servicio puede no ser efectiva. 

 

Para el transporte de carga, los usuarios ponderan de una manera similar, en este caso, la mayoría de usuarios son las propias empresas, y la elección de modo se hará en función del valor agregado de la carga y el nivel de costo de transporte que se pueda transferir al precio final de la carga. Carga con poco valor agregado preferirá el modo con la tarifa más baja, en el caso contrario, se ponderarán otros factores como el tiempo, la seguridad y la interoperabilidad de los modos.

 

Elegir o no elegir cierto modo de transporte es un tópico de aproximaciones mediante el mode choice, sin embargo, los planificadores del transporte tendrán que optar por investigar de manera detallada otros factores como el poder de mercado de las empresas, la competitividad agregada del sector y el impacto ambiental (por mencionar algunos). Es poco probable que los usuarios, tanto empresas como pasajeros, se preocupen por la modalidad menos contaminante, esto es una cuestión de política pública que se atiende (o debería atenderse) por los tomadores de decisiones.

 

Otra cuestión verdaderamente preocupante, es el poco aprovechamiento de las ventajas competitivas del modo ferroviario en comparación con otros modos, exceptuado al modo marítimo en escenarios muy específicos, el ferrocarril resulta ser el servicio de transporte menos contaminante. Una campaña de promoción de uso del ferrocarril para pasajeros y carga siguiendo esta lógica, definitivamente tendría un impacto en la elección de modo.

 

Convendría hacer simulaciones prospectivas que nos muestran los patrones logísticos en escenarios muy detallados, por ejemplo, ¿Cuál es el porcentaje de usuarios de ferrocarril y carretera que preferirían transportarse en alguna de estas alternativas dependiendo sus ventajas técnicas? ¿Qué porcentaje valora más el tiempo que el costo? ¿Qué porcentaje valora más la comodidad que el tiempo? ¿Qué porcentaje valora más la seguridad que el congestionamiento? Y muchas otras preguntas.

 

En pocas palabras, el ferrocarril es el modo de transporte más amable con el ambiente, si aumentara su productividad y eficiencia como producto de la atención de las externalidades de otros modos, no sería descabellado pensar que Taylor Swift pueda sustituir su avión privado por un boleto de primera clase en tren.

 

 

Pie de página:

 

  1. La construcción del Göbekli Tepe en la actual Turquía es evidencia del vínculo entre la infraestructura y la construcción de comunidades en el periodo neolítico.
  2. La mayoría de MiPyMES que contratan o proveen servicios de transporte utilizan software del tipo Shortest Route que optimizan su servicio bajo este único factor.

 

Miguel Ángel Arroyo Mosco

 

Profesor asociado de la Licenciatura en Economía de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM). Doctorado en Economía Pública en el Instituto de Investigaciones Económicas (IIEc). Premio Anual de Investigación Económica Jesús Silva Herzog 2020 con líneas de investigación en economía del transporte y regulación económica en ferrocarriles.

Oferta Educativa para la Formación de Profesionales Ferroviarios en México (ITSE Escárcega, Campeche)

Por Ing.  Oscar Camacho Chavez

En las siguientes líneas le compartiré mi asombro al enterarme de acontecimientos recientes, los cuales (a mi parecer), impactarán el desarrollo y la historia de este país. Le explico, justo me encontraba incursionando en la red, buscando información con la finalidad de estar actualizado, y diversas noticias llamaron mi atención alentando mi curiosidad e interés en ser leído. Estaba absorto, pude distinguir proyectos ferroviarios en diversas etapas; ejecución de obra, en fase de preparación (estudios de prefactibilidad)  y en fase operativa. ¡Y qué Maravilla! Vi un panorama tan alentador, del cual destacaría los siguientes (quizás ya los conozca, no obstante se los comparto):

 

  • En etapa de preparación

 

Se encuentra el llamado “METROMEX” que se desprende del “Plan Colibrí” elaborado por el Estado de México, una de sus líneas  buscará conectar con el CETRAM de Martín Carrera, retomando una vieja propuesta que no pudo concretarse que estaba contenida en el Plan Maestro de la Ciudad de México para 2030.

 

Al conectar con la estación Martín Carrera se tendrá una mayor cobertura y conexiones pues la Línea 6 (Martín Carrera – El Rosario) que conecta con las líneas 3 (Universidad-Indios Verdes), 5 y 7 (Barranca del Muerto-El Rosario). ¿Se imagina? Los habitantes del Estado de México podrán reducir los tiempos de traslado, de concretarse sería un parte aguas y esperamos el primer proyecto de muchos más que conecten a dicha entidad. 

 

  • En etapa de ejecución:

 

La línea 4 del Tren Ligero de Guadalajara que conectará Tlajomulco de Zúñiga con el área Metropolitana de Guadalajara, Jalisco. 

El avance reportado por el Gobernador a diciembre de 2023 era del 40%, con la puesta en marcha de este proyecto se contempla que al inicio traslade 106 mil pasajeros diarios.

Esta importante obra inició la ejecución de obra el 19 de diciembre de 2022 con el banderazo del Gobernador y el Secretario de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes.

 

  • En ejecución y operación parcial:

Tenemos al denominado “Tren Insurgente” cuya primera etapa inició operaciones el 15 de septiembre de 2023, y se espera que el segundo tramo que conecta con la CDMX y que está en ejecución de obra, se concluya en un futuro cercano.

Otro proyecto en ejecución de gran impacto, es el Tren Maya (qué más puedo aportar a lo ya dicho de tan conocido proyecto), cuya ceremonia simbólica  en diciembre de 2018 dio pauta a que en junio de 2020 se iniciara la ejecución de obra.

Adicionalmente, es oportuno destacar que ya fue inaugurado el tramo que conecta Campeche y Cancún (Quintana Roo), en dicho tramo hay 473 km de infraestructura ferroviaria de los 1.554 totales.

 

  • En operación:

Recientemente se cuenta con la Línea 3 del Metrorrey cuya obra inició el 1 de octubre de 2003 y tras diversos desafíos finalmente se inauguró en febrero de 2021.

Una vez que leí esta información, imaginé que estos proyectos se adicionarán a lo ya estimado por la Agencia Reguladora del Transporte (ARTF) para las  Modalidades del transporte de pasajeros en el SFM, información contenida en su Anuario Estadístico.

Es entonces que caigo en cuenta que, todos estos proyectos generan trabajos directos e indirectos, para el desarrollo de todas sus fases, perfiles de altos profesionales ferroviarios, y recuerdo que por una parte, el Instituto Politécnico Nacional imparte la carrera de Ingeniería Ferroviaria, y no solo eso además que en Campeche el Instituto Tecnológico Superior de Escárcega (ITSE) en Campeche impartirá también esta carrea, lo cual formará profesionales que puedan detonar y mantener el crecimiento de proyectos Ferroviarios, como objetivo tienen el de “formar profesionales con sentido humano y visión analítica e innovadora; con capacidad y habilidad de diseñar, construir y mantener sistemas ferroviarios, en un marco de desarrollo sostenible, con ética y compromiso social. 

 

El perfil del egresado, es el siguiente:

 

  • Planea, construye y controla procesos de instalación, actualización, operación y mantenimiento de los sistemas ferroviarios, conforme a la normatividad vigente considerando el impacto ambiental.
  • Resuelve problemas relacionados con la industria ferroviaria, utilizando herramientas matemáticas, técnicas de simulación y modelos de análisis, atendiendo necesidades sociales, actuales y emergentes.
  • Utiliza y adapta nuevas tecnologías para la mejora en los procesos de sistemas ferroviarios.
  • Emplea técnicas de control de calidad para optimizar el uso de los recursos en los sistemas ferroviarios
  • Posee capacidad de trabajo en equipo y liderazgo que facilite la solución de problemas 
  • Desarrolla y ejecuta proyectos con responsabilidad social, sentido crítico y autocrítico.
  • Aplica principios éticos y se comunica de manera efectiva, transmitiendo sus ideas y conocimiento para la solución de problemas y desarrollo de proyectos.
  • Es entonces que el panorama que ofrece ITSE Campeche a la oferta educativa del país es alentadora, y las futuras generaciones de egresados podrán enfrentar  los  desafíos que están por venir.

 

 

Ingeniero Oscar Camacho Chavez

Ingeniero en Transporte Egresado de la UPIICSA del Instituto Politécnico Nacional. Se ha desempeñado en Sistemas de Transporte Público como el Sistema de Corredores de Transporte Público de Pasajeros de la Ciudad de México (Metrobús Ciudad de México), como supervisor de recaudo.

Tren Maya; El primer Tren Moderno de Pasajeros y Carga en México

Por Coronel Ing. Florentino Ruiz Sánchez

El Tren Maya es uno de los proyectos más importantes de infraestructura, desarrollo socioeconómico y turístico del presente sexenio, teniendo de prioridad  la conectividad en el sureste de México, el desarrollo integral, equitativo, sustentable y sostenible de la región, creando así, progreso, crecimiento y derrama económica en los estados de Chiapas, Tabasco, Campeche, Yucatán y Quintana Roo por los cuales transitará. Entre ello, fortaleciendo el turismo nacional e internacional, la  movilidad de las personas y el transporte de carga  en la región con costos accesibles, rapidez y seguridad, cumpliéndose uno de los principales objetivos del Gobierno Federal, que es el mejoramiento de una política económica continua. 

 

El medio ambiente y la arqueología del sureste mexicano son aspectos medulares que sustentan la creación del “Tren Maya”. La belleza natural de la selva, la riqueza de agua concentrada en los cenotes, ciudades históricas, ríos y el mar del Caribe Mexicano, van acompañando la excepcional biodiversidad que ostenta la región unida a la grandeza innegable de la civilización maya. Lo expuesto hace que el proyecto “Tren Maya” sea único a nivel internacional. 

Tren Sobre viaducto en Campeche

El circuito que recorrerá el tren tendrá una longitud de 1,481 km, en el cual se construirán además, 83 km de laderos con longitudes desde 1,800 hasta 2,500 mts. La construcción está dividida en 7 tramos: 1, 2, Libramiento Ferroviario Campeche (LFC), 3, 4, 5N (Norte), 5S (Sur), 6 y 7. Los consorcios constructores MOTA-ENGIL, CARSO, AZVINDI e ICA construyen los tramos 1, 2, LFC, 3, 4 y 5S con una longitud de 927 km. y el Agrupamiento de Ingenieros Felipe Ángeles (A.I.F.A.) perteneciente a la Secretaría de la Defensa Nacional construye los tramos 5N, 6 y 7 con una longitud de 554 km.

 

Tramos y estaciones

La ruta del Tren Maya contará con 34 estaciones distribuidas de la siguiente manera:

 

Tramo 1 Palenque – Escárcega

 

  1. Palenque
  2. Boca del Cerro
  3. Tenosique
  4. El Triunfo
  5. Candelaria
  6. Escárcega

 

Tramo 2 Escárcega – Calkiní

  1. Carrillo Puerto
  2. Edzná

 

Libramiento Ferroviario Campeche

  1. San Francisco de Campeche

 

Tramo 2 Escárcega -Calkiní

  1. Tenabo
  2. Hecelchakán

 

Tramo 3 Calkiní – Izamal

  1. Calkiní
  2. Maxcanú
  3. Umán
  4. Teya
  5. Tixkokob
  6. Izamal

 

Tramo 4 Izamal – Cancún

  1. Chichen – Itzá
  2. Valladolid
  3. Nuevo Xcán
  4. Leona Vicario
  5. Cancún

 

Tramo 5 norte Cancún – Playa del Carmen

  1. Puerto Morelos

 

Tramo 5 sur Playa del Carmen – Tulum

  1. Playa del Carmen
  2. Tulum

 

Tramo 6 Tulum – Chetumal

  1. Tulum Aeropuerto
  2. Felipe Carrillo Puerto
  3. Chacchoben
  4. Bacalar
  5. Chetumal Aeropuerto

 

Tramo 7 Chetumal – Escárcega

  1. Kohulnich
  2. Xpujil
  3. Calakmul
  4. Centenario
Tren en Estación Mérida-Teya, Yucatán.

Se contarán con 3 Talleres para dar mantenimiento a los trenes de pasajeros ubicados estratégicamente para mantener en forma óptima el material rodante del Tren Maya conservando su imagen. También se contará con 6 cocheras distribuidas a lo largo de la línea ferroviaria donde pernoctarán los trenes, para que al día siguiente, puedan iniciar con los recorridos programados y así dar cumplimiento a los horarios de salida de cada unidad.

 

Talleres y Cocheras:

  1.  Escárcega
  2.  Cancún
  3.  Chetumal

 

Cocheras:

  1. Hampolol -Campeche
  2. Mérida Teya
  3. Tulum Q. Roo

 

De Igual manera se tendrán 8 bases de mantenimiento, desde las cuales, se monitorearán las vías  de forma contínua y donde se realizarán trabajos que requieran las vías o la propia maquinaria y equipo que se emplea en el mantenimiento. 

 

  1. Tenosique
  2. Edzná
  3. Teya
  4. Valladolid
  5. Puerto Morelos
  6. Chemuyil
  7. Felipe Carrillo Puerto
  8. Xpujil

 

De Palenque, Chiapas a Teya, Yucatán a Chetumal, Quintana Roo a Escárcega, y Campeche se construirá vía sencilla de Teya, Yucatán a Chetumal. Quintana Roo se construirá vía doble con catenaria.

 

En vía sencilla los trenes emplearán biodiesel para alimentar sus motores eléctricos de tracción, mientras que en vía doble los motores serán alimentados directamente de la catenaria, viajando los trenes de pasajeros a una velocidad de hasta 160 km/h y de 100 km/h los de carga.

 

El servicio de pasajeros funcionará inicialmente con 42 trenes de diversos tipos fabricados por la empresa ALSTOM en Ciudad Sahagún, Hidalgo, y que concluirá su entrega en 2024. 

 

El servicio de carga tendrá el material rodante necesario para trasladar componentes pétreos, cementos, productos perecederos, granos, combustibles, bebidas embotelladas, vehículos, entre otros  productos. Dicho material rodante se obtendrá en 2024 así como la construcción de los patios de servicio, espuelas ferroviarias entre otra infraestructura necesaria que se construirá en los lugares donde se tendrá la captación como Palenque (punto de conexión con el Ferrocarril Istmo de Tehuantepec), Campeche, Mérida, Cancún, Tulum y Chetumal. 

Puente vehicular en vía sencilla.

Es importante mencionar que para la convivencia del material rodante que se emplea para los servicios de pasajeros y carga fue necesario la fabricación apropiada de los aparatos de vía que permitirán circular por todo el circuito.

 

El Tren Maya es un proyecto que fortalecerá el ordenamiento territorial de la región iniciando su funcionamiento el 15 de diciembre del 2023 con el tramo Campeche-Cancún y el 30 de diciembre del mismo año con el tramo Palenque- Campeche, y finalmente para marzo de 2024, se considera poner en funcionamiento el resto del circuito. Esto potencializará la industria turística de la misma siendo un parteaguas de la industria ferroviaria en México. 

 

La administración y operación del Tren Maya estará a cargo de la Empresa de Participación Estatal Mayoritaria (E.P.E.M) “Tren Maya” S.A. de C.V., dependiente de la Secretaría de la Defensa Nacional, la cual se ha estado integrando desde los últimos meses del 2021.

 

 

La Fotogrametría en el Anteproyecto Ferroviario 

Por Rene Arellano

La planificación y diseño de proyectos ferroviarios requiere una atención meticulosa a los detalles topográficos y geométricos del terreno por el cual se construirán las vías férreas. La fotogrametría, es una ciencia que utiliza fotografías aéreas para crear modelos tridimensionales de la superficie terrestre, desempeña un papel fundamental en la fase de anteproyecto ferroviario. Esta ciencia que combina la fotografía y la geometría, ha revolucionado la forma en que se recopilan datos topográficos y geoespaciales para la planificación y diseño de vías férreas.

 

¿Qué es la Fotogrametría?

 

La fotogrametría es una ciencia que se basa en la captura de imágenes desde el aire para obtener información precisa sobre la topografía y la geometría del terreno. A través de fotografías aéreas tomadas desde aviones o drones, se crean modelos tridimensionales de la superficie terrestre. Estos modelos se utilizan para medir distancias, altitudes, ángulos y para obtener una representación detallada de la topografía. La fotogrametría ha avanzado enormemente con la incorporación de tecnología digital, lo que permite una mayor precisión y eficiencia en la recopilación de datos. Esta técnica se basa en la geometría y la trigonometría, y se utiliza en una amplia variedad de campos, desde la topografía y la cartografía hasta la ingeniería, arquitectura, arqueología, agricultura y la ciencia forense, entre otros.

El proceso de fotogrametría implica la captura de imágenes de un objeto o una escena desde diferentes ángulos y posiciones, utilizando cámaras fotográficas tradicionales, o más recientemente, sistemas de captura de imágenes digitales. Estas imágenes se utilizan para crear modelos tridimensionales de los objetos o la superficie capturada. Los principales pasos en el proceso de fotogrametría son los siguientes:

 

  • Adquisición de imágenes: Se toman fotografías de la escena o el objeto desde diferentes ubicaciones y ángulos. Es fundamental que las imágenes se tomen con precisión y que se conozcan sus parámetros intrínsecos y extrínsecos (como la distancia focal de la cámara y su posición).
  • Puntos de control: Se identifican puntos de control en las imágenes, que son características fácilmente identificables y medibles en todas las imágenes. Estos puntos ayudan a georreferenciar las imágenes y a establecer relaciones precisas entre ellas.
  • Correlación de puntos: Se buscan y se emparejan los puntos de control en las diferentes imágenes, lo que permite establecer la posición relativa de las imágenes entre sí.
  • Triangulación: Utilizando los puntos de control emparejados, se calculan las coordenadas tridimensionales de los puntos de la superficie u objeto que se está modelando.
  • Generación de modelos 3D: Con las coordenadas 3D calculadas, se crea un modelo tridimensional que representa con precisión el objeto o la superficie.

 

La fotogrametría se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, como la creación de mapas topográficos, la inspección de infraestructuras, la documentación arqueológica, la planificación urbana, el diseño de carreteras y la agricultura de precisión, entre muchas otras. En la actualidad, la fotogrametría digital ha ganado prominencia gracias al uso de cámaras digitales de alta resolución y al software de procesamiento avanzado, lo que ha mejorado la eficiencia y la precisión de esta técnica.

 

La fotogrametría se ha convertido en una herramienta esencial en el anteproyecto ferroviario por varias razones:

 

  • Levantamientos Precisos del Terreno: La creación de modelos digitales del terreno (MDT) a partir de imágenes aéreas permite a los ingenieros obtener una representación precisa de la topografía del área donde se construirán las vías férreas. Esto es esencial para el diseño de curvas, pendientes y trazados de vías que cumplan con los estándares de seguridad y eficiencia.
  • Análisis Geoespacial: La fotogrametría proporciona datos geoespaciales detallados que son cruciales para la planificación de la ubicación de estaciones, cruces, puentes y otros elementos ferroviarios. Además, facilita la toma de decisiones relacionadas con la capacidad y operación del ferrocarril.
  • Evaluación de Impacto Ambiental: Los proyectos ferroviarios a menudo deben cumplir con regulaciones ambientales estrictas. La fotogrametría ayuda a evaluar el impacto en el entorno, incluyendo la identificación de áreas sensibles y la planificación de medidas de mitigación.
  • Optimización de Recursos: Al obtener datos precisos del terreno, la fotogrametría permite optimizar la cantidad de tierra movida y reduce los costos al diseñar trazados de vías más eficientes.

¿Qué beneficios otorga la fotogrametría en el anteproyecto ferroviario?

 

La incorporación de la fotogrametría en el anteproyecto ferroviario conlleva una serie de ventajas significativas y ofrece una serie de beneficios clave en la fase del anteproyecto ferroviario, donde se planifica y se diseña la construcción de las vías férreas. Los beneficios de la fotogrametría en esta etapa del proyecto son las siguientes:

 

  • Obtención de datos precisos: Esto es esencial para garantizar que el diseño del trazado ferroviario sea preciso y cumpla con los estándares de seguridad y eficiencia.
  • Eficiencia en la recopilación de datos: La recopilación de datos mediante fotogrametría es más rápida y eficiente que los métodos tradicionales de levantamiento topográfico en campo. Esto acelera los procesos para la toma de decisiones y reducción de costos.
  • Reducción de costos: Al optimizar el diseño y la ubicación de las vías férreas con datos precisos, la fotogrametría contribuye a reducir los costos asociados al movimiento de tierra y la construcción de infraestructura adicional.
  • Planificación de la geometría de vías: La fotogrametría facilita la planificación de tramos rectos, curvas, pendientes y cruces en las vías férreas. Esto es fundamental para la eficiencia operativa y la seguridad en el transporte ferroviario.
  • Diseño de puentes y túneles: En proyectos ferroviarios que implican la construcción de puentes y túneles, la fotogrametría proporciona datos precisos para el diseño de estas estructuras, asegurando su conformidad con las especificaciones y estándares.
  • Evaluación de impacto ambiental: La fotogrametría ayuda a evaluar el impacto ambiental de las vías férreas propuestas y a identificar áreas ambientalmente sensibles que deben ser protegidas.
  • Optimización de la capacidad: La fotogrametría contribuye al diseño de vías férreas que maximizan la capacidad de transporte, minimizando la congestión y mejorando la eficiencia logística.
  • Apoyo a la toma de decisiones: La precisión y la riqueza de datos de la fotogrametría son esenciales para la toma de decisiones informadas en la fase de anteproyecto, permitiendo a los ingenieros y planificadores ferroviarios tomar decisiones fundamentadas basadas en información confiable.

 

La fotogrametría sí ha apoyado a los proyectos ferroviarios; sin embargo, la fotogrametría digital (como yo la llamo) ha transformado la forma en que se aborda el anteproyecto ferroviario al proporcionar una fuente precisa y detallada de información geoespacial y en menores tiempos, debido a que el manejo y envío de información puede ser casi instantánea. La capacidad de obtener modelos digitales del terreno a partir de imágenes aéreas ha mejorado la eficiencia, la precisión y la toma de decisiones en los proyectos ferroviarios. A medida que la tecnología fotogramétrica continúe evolucionando, es probable que su importancia en el diseño y la planificación de vías férreas siga creciendo, lo que contribuirá a la construcción de sistemas ferroviarios.

 

En resumen, la fotogrametría es una herramienta esencial en todas las etapas de un proyecto ferroviario, desde la planificación inicial hasta el monitoreo y el mantenimiento continuo. Su capacidad para proporcionar datos geoespaciales altamente precisos contribuye a la eficiencia, seguridad y éxito de las operaciones ferroviarias. A medida que avanza la tecnología, se espera que la fotogrametría continúe desempeñando un papel clave en la industria ferroviaria.