enginyeria ferroviària

Transcripción

II edició del curs d’especialització en:
ENGINYERIA FERROVIÀRIA
Del 7 de març al 20 de juny 2014




MÓDULO 1: GENERALIDADES
TEMA 1: SISTEMA FERROVIARIO: Conceptos básicos e interrelaciones
FECHA: 7 de marzo de 2013
PROFESOR: Pere Calvet Tordera
Índice

Presentación: el papel del ferrocarril en el mundo.
Introducción histórica.
Aspectos que impulsan el ferrocarril
El futuro del ferrocarril
Conclusiones

Un apunte de vocabulario Ferroviario




1
Presentación: el ferrocarril en el mundo


El transporte ferroviario es un elemento clave en el día a
día de millones de personas y en el funcionamiento de la
economía.
Algunas magnitudes:
 30.000 millones de viajes anuales
 11.000 millones de toneladas anuales
 120 millones de usuarios de metro diarios
 190 sistemas de metro en el mundo
 320 km/h en servicios comerciales
 4.000 m. longitud trenes de mercancías
 24
horas/7 días en algunos metros
 18 millones € coste medio km. AVE
Presentación: ferrocarril en el mundo
Capacidad del modo ferroviario
Tren de cercanías
Metro
Metro ligero
Tranvía
Autobús
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
Capacidad por hora
2
Panorama del ferrocarril en el mundo
Este mapa muestra como está distribuida la red ferroviaria mundial según los datos obtenidos por el
satélite de la US Geological Survey’s National Imagery and Mapping Agency
Longitud de líneas (km)
2004
2005
2006
2007
349.695
352.364
360.169
356.058
56.099
57.517
57.779
58.582
América
391.720
389.199
386.945
381.884
Asia y Oceanía
213.209
215.632
216.851
215.492
Europa
África
Mundo
estimación
1.010.723 1.014.712 1.021.744 1.012.016
Países con sistemas de metro



Hoy en día 591 líneas con una
longitud total que supera los 11.000
Km. y casi 10.000 estaciones.
Tokio 8,7 millones de viajeros diarios
Beijing 442 Km. de líneas.




Londres inaugurado el 1863.
Nueva York, 468 estaciones.
Nueva York (1.355 Km. de vias).
Shangai, construido a un ritmo de
14 estaciones/año desde 1995.
3
Metros automáticos
Evolución del
transporte de
viajeros y
mercancías por
ferrocarril.
4
Transporte
de viajeros:
cuota de
mercado por
modos
9
Transporte de mercancías: cuota de mercado por modos
10
5
Transporte ferroviario de viajeros
(viajero-km por habitante) – 2010
Fuente: The Eu in the world 2013. A statistical portrait. Eurostat, Statistical books.
El Ferrocarril en distintos países
Kilómetros de red por millón de habitantes en ferrocarril en
algunos países europeos
Suiza
644
Portugal
72
Austria
652
Italia
275
Francia
462
España
Kilómetros de red por mil respecto a la superficie del país en
km2
302
Alemania
512
Dinamarca
Bélgica
100
200
300
30
Portugal
66
Austria
324
0
124
Suiza
570
400
500
Long (km)/ Población (Millones hab)
600
56
Italia
700
43
Francia
28
España
Alemania
117
74
Dinamarca
Fuente: Elaboración propia con datos de
Eurostat y Administration fédérale admin.ch
117
Bélgica
0
20
40
60
80
100
120
140
Long (km) * 1000 / Superficie (km*km)
6
Fuente: The Eu in the world 2013. A statistical portrait. Eurostat, Statistical books.
El ferrocarril
en USA
Porcentaje
Reparto modal en % de toneladas‐millas por tramos de longitud de transporte (2007)
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
00
00
,0
00
99
,4
0
2,
‐ 2
‐ 1
99
49
99
e 00
00
9
7
d
ás
M
1 ,5
1 ,0
0 ‐
75
0 ‐
50
4
e 1
9
24
d
os
0 ‐
25
0 ‐
10
en
M
Rangos de distancias (millas)
Camión
Ferrocarril
Evolución del transporte de mercancías interior en USA
(1960-2008). Fuente: Bureau of Transportation Statistics.
Navegación
Aéreo
Múltiples modos por ferrocarril
Tubería
Otros/ desconocido
Tonelaje en las autopistas, ferrocarriles y vías navegables (2007)
7
Evolución del tráfico de viajeros en Europa (viajeros-km)
G1 - EUROPE
2008
450
400
350
300
without CIS countries
250
EVR, LDZ and LG from 1989 onwards
200
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
Evolución del tráfico de mercancías
en Europa
Evolución del tráfico
intermodal en Europa en
toneladas-km
(toneladas-km)
75
G4
2008
69,5
70
71,3
G3 - EUROPE
67,4
2008
65,1
65
63,1
62,5
700
61,9
61,1
59,3
60
58,3
61,4
58,8
600
55
52,8
500
50
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
400
300
200
without CIS countries
EVR, LDZ and LG from 1990 onwards
100
0
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
8
Evolución del tráfico de viajeros en Alta Velocidad en Europa
120
G2 - EUROPE
2008
102,6
100
80
2008
60
CD
CP
DB AG
EUROSTAR UK
FS
NS
RENFE
SJ
SNCB/NMBS
SNCF
VR
40
20
0
1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
El ferrocarril en España

Pese a un desarrollo relativamente tardío, en las últimas décadas
España se ha situado como país de referencia en ámbito ferroviario,
en particular en el ámbito de viajeros:




Líder mundial en el desarrollo de redes
de alta velocidad
Gran salto cualitativo durante los años 90
del siglo XX en la gestión de la movilidad
suburbana, en particular los núcleos de
cercanías de Madrid y Barcelona.
Operadores de metro referencia a nivel
mundial, tanto grandes operadores
(Madrid y Barcelona) como sistemas más
modestos como el metro de Bilbao.
Las mercancías siguen siendo la asignatura pendiente del sistema
ferroviario Español así como el desarrollo de la interoperabilidad y
los servicios internacionales.
9
El ferrocarril en España (II)

Unido al crecimiento de la red ferroviaria, la industria española se ha
posicionado también en el sector.

De forma más visible a través de la fabricación de material rodante






También se ha desarrollado una industria auxiliar y de componentes.
Las empresas constructoras han adquirido prestigio y experiencia a
partir de proyectos ferroviarios de referencia.
La ingeniería española se ha posicionado a nivel internacional tanto
para la concepción como gestión de proyectos ferroviarios.
Asimismo, se ha generado actividad de I+D+i en el sector ferroviario
con desarrollos notables en algunos ámbitos como los cambiadores
de ejes.


Talgo y CAF son los fabricantes nacionales de referencia
Compañías multinacionales disponen de factorias en España (Alstom,
Siemens y Vossloh)
Sin embargo, se requiere avanzar en este ámbito con mayor desarrollo
de productos y patentes.
La experiencia ha sido clave para la internacionalización
El ferrocarril en Cataluña


Además del sistema ferroviario estatal, en particular la nueva infaestructura
de alta velocidad, en Cataluña hay tres operadores ferroviarios que hacen de
Cataluña un referente en la explotación ferroviaria.
Ferrocarrils de la Generalitat de Cataluña (FGC)

Empresa ferroviaria integrada verticalmente que explota líneas de carácter
suburbano en el entorno de Barcelona.
 Diversos estudios internacionales destacan su eficiencia en la operación de la red
(en términos de aprovechamiento de la capacidad y disponibilidad de parque
entre otros) así como la calidad de su servicio y accesibilidad casi universal.

Ferrocarril Metropolità de Barcelona (FMB)

El “metro” de Barcelona, con sus más de 400 millones de viajeros anuales
constituye es un elemento clave en la movilidad urbana de la ciudad, en parte
gracias a la integración tarifaria del conjunto de la región metropolitana.
 Destaca el nivel tecnológico vinculado a la línea 9 y las soluciones innovadoras
adoptadas tanto desde el punto de vista de la construcción y diseño como, en
particular, por la conducción automática.

Tramvia Metropolità de Barcelona

Es una referencia a nivel de desarrollo de un modo de transporte con iniciativa
privada y estrechamente vinculado al desarrollo urbano integral y recuperación
del entorno.
10

Introducción histórica
El ferrocarril: Una revolución
11
Origen del ferrocarril

En el siglo XVIII, los trabajadores de diversas zonas mineras de Europa descubrieron
que las vagonetas cargadas se desplazaban con más facilidad si las ruedas giraban
guiadas por un carril hecho con planchas de metal.

Los dos principios mecánicos, guiado
de ruedas y uso de fuerza motriz,
fueron combinados por primera vez
por el ingeniero de minas inglés
Richard Trevithick, quien el 24 de
febrero de 1804 logró adaptar la
máquina de vapor, que se utilizaba
desde principios del siglo XVIII para
bombear agua, para que tirara de una
locomotora que hizo circular a una
velocidad de 8 Km/h arrastrando cinco
vagones, con 10 t de acero y 70
hombres sobre una vía de 15 Km. de
longitud de la fundición de Pen-yDarren, en el sur de Gales.
Penydarren
Primeras líneas en explotación



La primera vía férrea pública del mundo, la línea Stockton-Darlington, en el NE de
Inglaterra, dirigida por George Stephenson, se inauguró en 1825.
La primera vía férrea pública para el transporte de pasajeros y de carga que
funcionaba exclusivamente con locomotoras de vapor, fue la de LiverpoolManchester, inaugurada en 1830 y que fue un gran éxito comercial, económico y
técnico.
El volumen de tráfico entre
Liverpool y Manchester pronto
demostró que el uso de una
vía fija debía controlarse
desde una central y que era
preciso mantener una
distancia segura entre los
trenes mediante algún
sistema de señalización.
The Rocket, The Mechanics Magazine (1829)
12
La expansión del ferrocarril



La construcción de vías férreas se expandió con tal ritmo en la década
de 1840 que al terminar la misma se habían construido 10.715 Km. de
vía en Gran Bretaña, 6.080 Km. en los estados alemanes y 3.174 Km. en
Francia.
En 1914 ya existía casi, excepto en Escandinavia, la red de vías férreas
que hoy tiene Europa, una vez terminados los túneles de la gran vía
transalpina: el Mount Cenis (o Frejus) entre Francia e Italia en 1871, el
San Gotardo en Suiza en 1881, el Alberg en Austria en 1883 y en Suiza
también el Simplon en 1906 y el Lotschberg en 1913.
Al cabo de pocos años, los ferrocarriles habían convencido a los
comerciantes de su superioridad sobre los canales, no sólo por velocidad
y por ser más directos, sino porque funcionaban con cualquier clima.
La expansión del ferrocarril (II)

En 1850 el continente americano tenía ya 14.500 Km. de vías férreas y en la
década siguiente un número cada vez mayor de empresas privadas construyó
más vías férreas que en el resto del mundo, con lo que el total de Estados
Unidos pasó a más de 48.300 Km.; Chicago, en el Medio Oeste, convertido de
pequeña población a gran ciudad, fue la plataforma de una rápida expansión
hacia el sur y el oeste.
Distribución de población y principales líneas ferroviarias en los Estados Unidos (1850 y 1900)
Font: http://www.lib.utexas.edu/maps/historical/ward_1912.html
13
Primeras líneas en España




La primera línea ferroviaria en España
peninsular data de 1848, el proyecto fue
promovido por Miguel Biada Bunyol, junto
con José María Roca la línea BarcelonaMataró, que fue inaugurada el 28 de
octubre de ese año.
Un año después la reina Isabel II
inauguraba la línea Madrid-Aranjuez,
promoción de José de Salamanca,
Marqués de Salamanca, tramo que suponía
los primeros 45 Km. de la concesión de la
línea Madrid-Alicante
Tren del centenario. La "Mataró" y sus coches.
No obstante en Cuba, a la sazón provincia española de ultramar hasta 1898 la línea
ferroviaria La Habana-Güines que con una longitud de 16 leguas (unos 90 Km.) fue
inaugurada el 10 de noviembre de 1837, por lo que resulta ser así la primera línea
ferroviaria española. La línea estaba destinada al transporte de frutas y tabacos desde los
campos del sur hasta la capital.
El ferrocarril siguió extendiéndose en España de forma que en menos de dos décadas
estaban concedidas, y varias en explotación, la mayoría de las líneas fundamentales de la
red española.
Construcción de la red de ancho ibérico. Fuente: Miguel Artola, Los ferrocarriles en España. 1844-1943 (1978)
14
Organización inicial del ferrocarril

En 1855 se promulgó la “Ley
General de Ferrocarriles” que:

Permitía subvenciones
 Libre importación
 Garantías en caso de guerra
 Concesiones a 99 años

Se crearon dos grandes compañías (capital francés):

MZA (Madrid-Zaragoza-Alicante) que poseía
las líneas Madrid-Alicante, Madrid-Sevilla y
Madrid-Zaragoza.
 Norte (Caminos de Hierro del Norte de
España) que inició su expansión en 1874 con
la compra de la línea Alar-Santander y luego
creció por Cataluña y el Cantábrico.
405 km en 1855
4.756 km en 1865
Crecimiento de la red
ferroviaria en España
hasta 1935
Red ferroviaria de ancho ibérico (1900). Fuente: F. Comin et al (1998)
15
Nacimiento de Renfe
Las grandes empresas ferroviarias de la red de ancho ibérico, tras años de
pérdidas, desaparecieron con su nacionalización y creación de Renfe en 1941.

Los principales aspectos que condujeron a la creación de Renfe fueron:

Infraestructuras ferroviarias completamente deterioradas por la Guerra Civil.
Parque rodante en estado deplorable.
 Quiebra de la mayor parte de compañías ferroviarias.
 Incapacidad, por tanto, de las compañías ferroviarias para volver a normalizar el
sector.

Sin embargo los ferrocarriles de vía estrecha no fueron nacionalizados de forma
generalizada en ese momento.


Muchas explotaciones siguieron operando de forma privada (en régimen de
concesión) hasta los años ’70 como es el caso de las compañías que darían origen a
FGC.
Todavía perviven un par de ejemplos de explotación privada en España:


Ferrocarril minero de Ponferrada - Villablino, explotado en régimen de concesion por
la empresa minera “Coto Minero Cantábrico” que efectúa transporte de carbón entre
las minas y la central térmica de Compostilla II ubicada en Cubillos del Sil.
 Ferrocarril de Sóller, línea gestionada por la empresa Ferrocarril de Sóller S. A. Que
actualmente sigue prestando servicio con el material original de 1912

La historia del Ferrocarril en la primera mitad del siglo
XX podria sintetizarse como sigue:
El periodo de expansión de las redes de ferrocarril siguió en la
mayoría de los países industrializados hasta inicios del siglo XX
 Dificultades económicas de las compañías en los años 20
 Crack del 1929 y depresión económica de los años 30 agravaron aún
más la crisis
 Nacionalización de compañías
Inicio de un periodo difícil para el ferrocarril:
Inversión muy reducida
Irrupción del automóvil  Fuertes inversiones en carreteras
Desarrollo de la aviación comercial (aparición del reactor)
Pérdida de protagonismo:
“Si el ferrocarril no existiera, nadie lo inventaría”

Sin embargo, el ferrocarril ha adquirido un nuevo impulso
gracias a sus ventajas comparativas en varios ámbitos!
16

Aspectos que impulsan el ferrocarril







Impulso económico
Capacidad y prestaciones
Competitividad
Ambientales
Seguridad
Confort
Fiabilidad
Aspectos que impulsan el ferrocarril: Impulso económico
Impacto del ferrocarril en la Economía (Siglo XIX)
0,5
tones
0,5 toneladas
15
15 km/dia
km/día
El ferrocarril
contribuyó a la
disminución del coste
de transporte
toneladas (x
(x 2)
4)
22 tones
30 km/dia
km/día (x(x4)2)
30
40 tones
toneladas (x
(x 80)
40
80)
200 km/día
(x 13)
200
km/dia (x
13)
Las mercancías se
pueden vender más
baratas
Las personas pueden
comprar estos
productos
El ferrocarril reduce
el coste del transporte
de mercancías
CICLO DE PROSPERIDAD
Se venden más mercancías:
• Más demanda
• Más producción
Más trabajo implica
más prosperidad y
más poder adquisitivo
Per producir más
se necesitan
más trabajadores
17
Aspectos que impulsan el ferrocarril: Competitividad
Aspectos que impulsan el ferrocarril: Competitividad
18
Aspectos que impulsan el ferrocarril: Ambientales
La sostenibilidad ambiental del modo ferroviario
El ferrocarril es un modo eficiente en términos de consumo energético
que puede ser propulsado por tracción eléctrica y que tiene unos
impactos ambientales moderados.
Actualmente el ferrocarril va ligado a los conceptos de “Modernidad” y
“Sostenibilidad”


http://www.railwaypro.com/wp/?p=736
http://blog.timesunion.com/opinion/americans-will-want-rail-to-be-secure/11234/modern-high-speed-train/

y sobre todo… ecológico…
(Britzer Garten on the edge of Berlin) http://www.flickr.com/photos/langkawi/143909381/
19

Sin embargo el ferrocarril también puede ser
contaminante e ineficiente
http://www.abc.net.au/news/stories/2010/06/23/2934406.htm?site=adelaide
http://www.flickr.com/photos/jmurphpix/781994722/
Toda infraestructura tiene un impacto

obras, mantenimiento…
http://www.elperiodico.com/es/noticias/barcelona/20110209/tuneladora-del-aveavanza-otra-vez/698716.shtml
Obras_linea_Ave_Fuente_Piedra_Antequera
http://sindominio.net/ahtez/?q=es/node/42858
http://www.mndaily.com/2012/05/25/overnight-light-rail-construction-end
SAGRERA
http://www.myphotosbarcelona.com/2011/02/6-paseos-con-mi-amigo-manolo-margen.html
20

Y no hay nada menos sostenible
que trenes vacíos…
http://www.phantasrail.co.uk/class_90_06.htm
http://www.jamiesinz.com/2009/07/subway-line-1-fujin-road-station/
http://www.flickr.com/photos/intercitygbrailsphotos/7510289674/sizes/o/in/photostream/
Para transportar 200 personas se necesitan:
175 coches
2 autobuses
Ocupación de
espacio
1 tranvía
Fuente http://ecomovilidad.net
21
Congestión de las
principales arterias
Tráfico interurbano
de viajeros y
mercancías
Ocupación de espacio de las
infraestructuras
Ocupación de espacio (en media)
Línea de alta velocidad
3,2 ha/km
Autopista
9,3 ha/km
Línea Colonia – Frankfurt, autopista A3
Fuente: UIC, 2008.
Comparación en el uso del suelo
Línea de alta velocidad
Autopista
Doble via
25 m
2x3 carriles
75 m
2x12 trenes/hora
2x 4.500 vehículos/hora
2x666 viatgers/tren
2x 1,7 viajeros/vehículo
2x8.000 viajeros/hora
2x7.650 viajeros/hora
Fuente: UIC, 2008.
22
350.000
14
300.000
12
250.000
10
200.000
8
150.000
6
100.000
50.000
4
0
2
Rail
Spatial Performance
Rendimiento espacial de la carretera y el ferrocarril
Surface used (m2/km)
Capacity (t/km/day)
Spatial Performance
(t/km/m2/day)
Road
Fuente: Hofstra University
Consumo energético por modo de transporte en EU27 (Exa Joules)
Exa Joules=1018 Joules
23
Eficiencia energética en el
transporte de viajeros
Viajeros-km transportados por unidad de energía
(1kwh=0,086kep)
Eficiencia energética en el
transporte de mercancías
Fuente: UIC, 2012.
Consumo de energía para transportar 100
toneladas de mercancías entre Basilea y el Puerto
de Roterdam.
Fuente: www.econtransit.org , 2008.
Consumo específico por tipo de servicio ferroviario y de tracción, 2005 (KJ/pkm)
Fuente: Rail Transport and Environment, UIC, 2008.
24
La sostenibilidad ambiental del modo ferroviario

Impactos ligados a la infraestructura:

Como toda infraestructura lineal, el principal efecto de una línea
ferroviaria es el efecto barrera, sólo evitable parcialmente
mediante soterramientos puntuales y pasos de fauna.

Ligado a la infraestructura también hay que considerar los
impactos durante la fase de construcción, tanto energéticos
como territoriales.


Pueden llegar a ser de magnitudes del mismo orden de magnitud
que el resto de impactos durante la vida útil de la infraestructura.
El ferrocarril presenta una ventaja y una desventaja claras
respecto a la carretera en este ámbito:


Menor ocupación de terreno a igual capacidad
Menor flexibilidad geométrica lo que lleva a mayores movimientos
de tierra y construcción de obras de fábrica
Hay que tener en cuenta también los impactos durante la
construcción!
Línea Hannover - Wüzburg
Fase de construcción
Fase de explotacion
Línea Colonia - Frankfurt
25
Hay que tener en cuenta también los impactos durante la
construcción!
Inicio de
las obras
Durante la
construcción
Línea París - Lyon
Línea en
servicio
comercial
Aspectos que impulsan el ferrocarril: Seguridad
Evolución de los accidentes en Japón
Carretera
Ferrocarril
Fuente: White paper on traffic
safety in Japan, 2010
26
Aspectos que impulsan el ferrocarril: Seguridad
Evolución de la seguridad del ferrocarril en EU-15
Viajeros fallecidos / miles de millones de viajeros-km
2,5
2,33
2
1,99
1,87
1,54
1,63
1,5
1,50
1,39
1,43
Classic railways
1,29
1,24
1,18
1,10
1
1,09
0,98
1,11
0,92
1,00
0,79
0,83
0,70
0,69
0,65
0,65
0,56
0,51
0,5
0,42
0,38
0,47
0,40
HS RAIL
0,36
0,38
0,30
0,22
19
70
19
71
19
72
19
73
19
74
19
75
19
76
19
77
19
78
19
79
19
80
19
81
19
82
19
83
19
84
19
85
19
86
19
87
19
88
19
89
19
90
19
91
19
92
19
93
19
94
19
95
19
96
19
97
19
98
19
99
20
00
20
01
20
02
0
Aspectos que impulsan el ferrocarril: Confort espacial
Confort espacial
Aspectes que impulsen el ferrocarril: Confort
27
Aspectos que impulsan el ferrocarril: Fiabilidad
Fiabilidad

El futuro del ferrocarril
 Perspectivas
de futuro
 Principales retos del ferrocarril



Técnicos
Organizativos
Económicos
28
Perspectivas de futuro
Evolución en la percepción del ferrocarril

F. Cambó (1921)
“ La única solución posible...está en...el rescate de las grandes líneas
ferroviarias por el Estado, concediendo la explotación a diversas
Compañías en régimen de gestión interesada, después de una
estructuración racional de las líneas rescatadas...”

L. Armand (1964)
“El ferrocarril será el modo de transporte del siglo XXI si logra
sobrevivir al siglo XX”

Años 90: La Alta Velocidad ha cambiado la percepción del ferrocarril
“Si el ferrocarril no existiese habría que crearlo”
57

Las perspectivas de futuro del ferrocarril son de
impulso y desarrollo de este sistema de transporte.

Algunos aspectos que favorecen el crecimiento del ferrocarril en
los distintos ámbitos son:

Transporte Urbano: los sistemas de ferrocarril metropolitano y
suburbano son uno de los ejes del transporte urbano sostenible por
su eficiencia y capacidad.

Transporte de viajeros interurbano: basado en la competitividad
de los servicios de alta velocidad por lo que respecta al tiempo de
viaje, confort, acceso al centro de la ciudad y precio.

Transporte de mercancías: la sostenibilidad del sistema de
transporte es el eje a partir del cual se prevé el impulso del
transporte de mercancías por ferrocarril. En ese sentido, la Unión
Europea apuesta por la creación del mercado único en el sector
ferroviario.
29

Cross Rail (Londres)


Probablemente el mayor proyecto ferroviario actualmente en Europa.
Consiste en crear un nuevo servicio de cercanías en Londres con
infraestructura que atraviesa el centro histórico (42 km de túnel)
www.crossrail.co.uk

Tren de Alta Velocidad Medina – La Meca

Uno de los mayores contratos internacionales de la industria española
ABC, 14 oct 2012
30
Metro de Dubai
Projet Grand Paris
31
En construcción
las líneas 3 y 6 del
Metro de Santiago
de Chile
Sistemas ferroviarios de alta velocidad en el mundo (2009)
Fuente UIC, 2010
32
Sistemas ferroviarios de alta velocidad en el mundo (2025)
Fuente UIC, 2010
Inauguración de la línea de alta velocidad entre Beijing y Guanzhou el 26 de
diciembre de 2012
33
34
Retos del ferrocarril

El Ferrocarril se enfrenta en los próximos años a una serie
de retos, entre los que cabe destacar:

Técnicos:






Organizativos:




optimización de la capacidad existente,
introducción de la competencia en el ámbito de viajeros
…
Económicos:



interoperabilidad,
consumo energético,
reducción impactos
intermodalidad
…
mantenimiento de las redes existentes,
desarrollo de nuevas infraestructuras
Elementos del sistema ferroviario.
35
Elementos del sistema ferroviario

El ferrocarril es un sistema complejo con interrelaciones entre múltiples
disciplinas
Infraestructura y
superestructura
Electrificación
Material rodante
Comunicaciones y señalización
Planificación y análisis de la rentabilidad
socio-económica
Elementos del sistema ferroviario: Infraestructura
 La selección de los parámetros de diseño de una línea ferroviaria
condicionará de forma muy importante su explotación:
• Elección de rampas máximas y radios mínimos.
• Elección de la ubicación de los PAETS y sus características.
• Elección del gálibo de la línea.
• Elección de la entrevía.
• La sección y tipología de los túneles
• La tipología de los viaductos
• ...
36
Elementos del sistema ferroviario: Infraestructura
Un ejemplo: El trazado en alzado
Línia Köln-Frankfurt
Perfil longitudinal de les líneas Hannover-Würzburg y Köln-Frankfurt
 Influye el sistema de explotación de las líneas
6000
 La circulación de trenes de mercancías limita el valor de las
rampas máximas (potencia y carga remolcada)
5000
 Sin embargo, en el diseño de las líneas debe tenerse en cuenta la
evolución de la tracción:
35
Potencia (kW)
Rampa con tren de 600 t a 90 km/h
30
25
4000
20
3000
15
• Cada 21 años se duplica la potencia de las máquinas
2000
10
• Un tren de 600 t podía subir a 90 km/h
1000
En 1928: 5 mm/m
En 1992: 30 mm/m
5
0
Fuente: A. García, 2009.
0
1928
1944
1955
1973
1980
1992
serie7100 serie7400 serie7700 serie269.0 serie251 serie252
Elementos del sistema ferroviario: Superestructura
 El diseño de la superestructura de la vía es un condicionante importante respecto al
coste de construcción de la línea, a sus necesidades de mantenimiento y a su
disponibilidad.
• Vía balastada (diseño tradicional)
Fuente: A. López-Pita i Paulo F. Teixeira (2001).
• Vía en losa de hormigón
Rheda 2000
37
Elementos del sistema ferroviario: Electrificación

El diseño del sistema de
electrificación tiene una
incidencia en la
eficiencia energética del
ferrocarril. Estrategias
posibles:

Menor distancia entre
subestaciones
 Mayor tensión de
electrificación
 Mayores secciones de
conductores
 Prever la posibilidad
del freno regenerativo
Elementos del sistema ferroviario: Material rodante

El material rodante es un elemento caro y complejo. Sus características
técnicas y su mantenibilidad condicionan la explotación de las líneas.
Locomotora
Locomotora BB 26001
Fuente: Bugarín, 2005
38
Elementos del sistema ferroviario: Señalización y comunicaciones

La señalización y las comunicaciones son elementos fundamentales de la
seguridad de las líneas ferroviarias y establecen su capacidad.
ATP por
códigos de
velocidad
ATP por
distancia
objetivo
Explotación ferroviaria
 La explotación ferroviaria es un conjunto de procesos que deben
encaminarse a ofrecer un servicio al cliente:
• La infraestructura, superestructura, señalización y comunicaciones, entre
otros, configuran el equipamiento físico de la línea. En términos
informáticos se trataría del hardware.
• En función de las necesidades del cliente es necesario integrar una serie
de procesos, con objeto de ofrecer el servicio ferroviario en condiciones
de calidad y seguridad:
• Planificación de itinerarios.
• Control del tráfico.
• Atención al cliente.
• Control y supervisión de las estaciones,
• ...
• La explotación se basa en las necesidades y el trabajo de las personas:
• Necesidades de los clientes
• Trabajo del equipo técnico
39
Conclusión






El ferrocarril es un modo de transporte de futuro, imprescindible
para la organización de la sociedad en aglomeraciones urbanas.
Actualmente la industria española está bien posicionada a nivel
internacional gracias a la experiencia y ejemplos de referencia
desarrollados en España.
En muchas partes del mundo se están desarrollando redes
ferroviarias que requerirán de profesionales con una visión integral
del sistema ferroviario.
Tal y como se ha apuntado, el modo ferroviario está formado por un
conjunto de sistemas complejos estrechamente interrelacionados.
Este curso es una excelente oportunidad para, desde cada uno de
los campos de experiencia previos, aproximarse a los distintos
elementos que constituyen el sistema ferroviario.
Sólo desde esta aproximación integral se puede adquirir la visión de
conjunto que es imprescindible para desarrollar con éxito la
actividad profesional en este sector de presente y futuro
II edición del curso de especialización en:
INGENIERÍA FERROVIARIA
2014
MUCHAS GRACIAS
40

Vocabulario ferroviario



Instalaciones fijas
Aparatos de vía
Estaciones
Vocabulario Ferroviario
Fuente:
Diccionari
visual de la
construcció
41
Fuente: Diccionari visual de la construcció
Fuente:
Diccionari
visual de la
construcció
42

enginyeria ferroviària

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