Sn1049 7 Vh

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LOS SISTEMAS TRANVI-TREN Y
TREN-TRANVIA

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Sn1049 7 Vh

  1. 1. Problemas técnicos y soluciones para la implantación de sistemas de tranvitrén y tren-tranvía en España Grupo de Ferrocarriles y Transportes Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos UNIVERSIDAD DE A CORUÑA Margarita Novales
  2. 2. ÍNDICE <ul><li>Introducción </li></ul><ul><li>Problemas técnicos </li></ul><ul><ul><li>Ancho de vía </li></ul></ul><ul><ul><li>Resistencia estructural </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemas de seguridad y comunicaciones </li></ul></ul><ul><ul><li>Tracción </li></ul></ul><ul><ul><li>Acceso de viajeros </li></ul></ul><ul><ul><li>Perfil de rueda </li></ul></ul><ul><ul><li>Gálibo </li></ul></ul><ul><li>Conclusiones </li></ul>
  3. 3. INTRODUCCIÓN
  4. 4. INTRODUCCIÓN <ul><li>Tranvitrén (tram-train): </li></ul><ul><ul><li>Mejora de los sistemas de metro ligero, extendiendo sus servicios hacia las áreas metropolitanas </li></ul></ul><ul><ul><li>Los vehículos de tranvitrén circulan tanto sobre vías ferroviarias convencionales como sobre vías urbanas en el mismo trayecto </li></ul></ul><ul><ul><li>Se produce un uso simultáneo de las vías ferroviarias por parte de vehículos muy diferentes </li></ul></ul><ul><ul><li>En la zona ferroviaria se pueden realizar nuevas paradas </li></ul></ul><ul><ul><li>Diferencias técnicas entre cada tipo de vehículo y de vía  Necesidad de soluciones técnicas para conseguir la compatibilidad </li></ul></ul>Tranvitrén de Alicante
  5. 5. INTRODUCCIÓN <ul><li>Tren-tranvía (train-tram): </li></ul><ul><ul><li>Solución similar pero opuesta al tranvitrén </li></ul></ul><ul><ul><li>Mejora de un servicio de cercanías mediante la penetración de sus trenes en la zona urbana sobre vías tranviarias. </li></ul></ul><ul><ul><li>Modificaciones necesarias en los vehículos ferroviarios </li></ul></ul><ul><ul><li>Restricción a corredores muy específicos </li></ul></ul>Tren-tranvía de Nueva Jersey
  6. 6. INTRODUCCIÓN VENTAJAS DE LOS SISTEMAS MIXTOS <ul><li>Mayor facilidad de uso (mejora de los sistemas de información) </li></ul><ul><li>Mayor cercanía de paradas (más cercanas a los usuarios potenciales) </li></ul><ul><li>Mayor frecuencia de los servicios de metro ligero </li></ul><ul><li>Menor congestión red viaria local </li></ul><ul><li>Reducción inversiones en conservación y mantenimiento de carreteras </li></ul><ul><li>Menor impacto ambiental </li></ul><ul><li>Ahorro en el coste de aparcamientos </li></ul><ul><li>Ahorros en los costes debidos a la accidentabilidad </li></ul>COMUNIDAD <ul><li>Ahorro de tiempo </li></ul><ul><li>Acceso directo desde la región a las áreas de generación de viajes y viceversa </li></ul><ul><li>Mayor puntualidad </li></ul><ul><li>Mayor confort (asientos, características dinámicas) </li></ul><ul><li>Integración tarifaria </li></ul>USUARIOS <ul><li>Reducción inversiones necesarias en nuevas infraestructuras </li></ul><ul><li>Mejor aprovechamiento de infraestructuras ferroviarias existentes </li></ul><ul><li>Ingresos adicionales de explotación (aumento número viajeros: mayor número de paradas y mejores prestaciones del sistema) </li></ul><ul><li>En el caso del tranvitrén, menores costes de explotación de los vehículos de metro ligero respecto a los vehículos ferroviarios convencionales </li></ul>PRESUPUESTARIAS
  7. 7. PROBLEMAS TÉCNICOS
  8. 8. ANCHO DE VÍA <ul><li>Valores del ancho de vía: </li></ul><ul><ul><li>Sistemas de metro ligero: 1000 – 1435 mm </li></ul></ul><ul><ul><li>FEVE y ferrocarriles autonómicos (valor habitual): 1000 mm </li></ul></ul><ul><ul><li>Ancho estándar: 1435 mm </li></ul></ul><ul><ul><li>ADIF: 1668 mm </li></ul></ul><ul><li>Solución deseable  líneas urbanas y ferroviarias en el mismo ancho: </li></ul><ul><ul><li>Nueva red urbana  Utilización del ancho de vía ferroviario </li></ul></ul><ul><ul><li>(Recomendación de la UITP: considerar el uso del ancho de vía ferroviario aunque no sea el estándar para permitir futuras explotaciones de tranvitrén o tren-tranvía) (1) </li></ul></ul><ul><li>Red urbana existente de diferente ancho que la ferroviaria </li></ul><ul><ul><li>Vías con tercer carril, en estuche o similares. Problema: complejidad. </li></ul></ul><ul><ul><li>Vehículos ancho variable </li></ul></ul><ul><ul><li>(1) UITP 2204: “Guidelines for selecting and planning a new light rail system. Level 1, 2 & 3” </li></ul></ul>
  9. 9. RESISTENCIA ESTRUCTURAL DE LA CAJA <ul><li>Solución extendida hoy en día: </li></ul><ul><ul><li>Resistencia a impacto frontal del tranvitrén: 600 kN </li></ul></ul><ul><ul><li>Principio de mantenimiento del nivel de seguridad (“stand still”)  Mejora de la seguridad activa: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Inherente a los sistemas de tranvitrén y tren-tranvía: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Mayor deceleración de emergencia </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Peso y velocidad máxima menores (< 80-100 km/h) </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Medidas adicionales: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Medidas de protección contra el rebase de señales en posición restrictiva </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Sistema de comunicación tren-tierra -> avisos de situaciones peligrosas desde el centro de control </li></ul></ul></ul></ul>UIC-518 UNE-EN 12663 <ul><li>Diferencia exigencias vehículos ferroviarios y tranviarios : </li></ul><ul><ul><li>Vehículos ferroviarios convencionales: 1500 kN frente a impacto frontal (P-II) </li></ul></ul><ul><ul><li>Vehículos metro ligero y tranvía pesado: 400 kN frente a impacto frontal (P-IV) </li></ul></ul><ul><ul><li>UNE-EN 15227 (2008)  categoría C-III: vehículos de metro ligero diseñados para la explotación de redes urbanas y/o regionales, en operación de vía compartida, y con interfaz con el tráfico por carretera </li></ul></ul>
  10. 10. SISTEMAS DE SEGURIDAD Y COMUNICACIONES <ul><li>Sistemas de seguridad y comunicaciones diferentes en el ferrocarril convencional y en el metro ligero: </li></ul><ul><ul><li>Diferencias en masas y velocidades </li></ul></ul><ul><ul><li>Diferencias en la capacidad de freno </li></ul></ul><ul><li>Necesidad de mejora de la seguridad activa </li></ul><ul><ul><li>Necesidad de señalización, bloqueos y enclavamientos a prueba de fallos </li></ul></ul><ul><ul><li>Requisitos del sistema: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Líneas ferroviarias dotadas con los sistemas más avanzados de ferrocarril convencional: bloqueos automáticos y ASFA o similar </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sistema seguro comunicación conductor-centro de control </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Vehículos deben reconocer la señalización de las líneas sobre las que circulan </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Todos los vehículos deben ser reconocibles por los dispositivos de control de la línea (garantía de bloqueo) </li></ul></ul></ul>Duplicación de los sistemas de seguridad y comunicaciones en los sistemas de tranvitrén y tren-tranvía Ferrocarril convencional  vista eléctrica Metro ligero  marcha a la vista
  11. 11. TRACCIÓN <ul><li>Solución recomendada: </li></ul><ul><ul><li>Vias ferroviarias electrificadas: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Vehículo bitensión </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Otras opciones: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Vehículo diésel-eléctrico </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Vehícuo diésel </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Vehículo con baterías, volantes de inercia, supercondensadores, pilas de combustible, etc. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>Vías ferroviarias no electrificadas: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Electrificación previa a la implantación del sistema: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Electrificación ferroviaria </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Electrificación urbana  Problemas </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Vehículo diésel-eléctrico </li></ul></ul></ul><ul><li>Diferentes sistemas de tracción: </li></ul><ul><ul><li>Metro ligero: 600 – 750 V CC </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemas ferroviarios: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>FEVE: 1500 V CC o sin electrificar </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>ADIF: 3000 V CC o sin electrificar (líneas convencionales) </li></ul></ul></ul>
  12. 12. ACCESO DE VIAJEROS <ul><li>Necesidad de acceso cómodo, rápido y seguro desde cualquier estación/parada que se utilice </li></ul><ul><li>Diferencias geométricas entre los vehículos ferroviarios y urbanos  también entre las estaciones ferroviarias y las paradas urbanas </li></ul>(1) : Para vía recta Características geométricas 841 900 648 750 Distancia andén-borde activo carril (1) 1 . 675 1 . 400 1 . 365 1 . 250 Distancia andén-eje de la vía (1) 550 1 . 050 300 Altura andén (h) 2 . 900 2 . 550 2 . 650 2 . 400 Ancho caja (a) Ancho internacional Ancho métrico RENFE – ADIF FEVE METRO LIGERO DIMENSIÓN (mm)
  13. 13. ACCESO DE VIAJEROS Problemas geométricos (1) : Distancia máxima permitida 275 mm, siempre que exista algún punto especialmente designado para uso por personas de movilidad reducida, en el que sea como máximo de 75 mm. (2) : Distancias cuando un vehículo de FEVE de los tomados como típicos se detiene en un andén de FEVE. (3) : Distancias cuando un vehículo de tranvitrén de ancho de vía métrico, con ancho de caja de 2400 mm, se detiene en un andén de FEVE. (4) : Distancias cuando un vehículo de Renfe de los tomados como típicos se detiene en un andén de ADIF. (5) : Distancias cuando un vehículo con ancho de caja de 2650 mm, se detiene en un andén de ADIF. 350 225 200 125 275 (1) 75 (1) Distancia horizontal andén-caja cuando se utilizan andenes ferroviarios existentes - - - - 75 40 Distancia horizontal andén-caja (dh) 200 - 700 - 35 0 Diferencia de altura andén-piso vehículo (dv) Abs. Rec. TT ADIF (5) RENFE - ADIF (4) TT FEVE (3) FEVE (2) VALOR MÁXIMO DIMENSIÓN (mm)
  14. 14. ACCESO DE VIAJEROS <ul><li>Soluciones mediante la actuación en la infraestructura: </li></ul><ul><ul><li>Andenes de altura ferroviaria en toda la línea  ¿Integración urbana? </li></ul></ul><ul><ul><li>Desvío del eje de la vía en estaciones ferroviarias (Kassel)  El problema de diferente altura persiste </li></ul></ul><ul><ul><li>Nuevos andenes en paralelo con los ferroviarios ya existentes  ¿Disponibilidad de espacio? </li></ul></ul><ul><ul><li>Nuevos andenes en serie con los ferroviarios ya existentes (RijnGouweLijn) </li></ul></ul>Fuente: Mario Roberto Duran Ortiz Mariordo. Wikimedia Commons Fuente: Julo, Wikimedia Common Fuente: VDV Fuente: Adam Woodcraft. Wikimedia Commons
  15. 15. ACCESO DE VIAJEROS <ul><li>Soluciones mediante la actuación en el vehículo: </li></ul><ul><ul><li>Ancho de los vehículos de tranvitrén/tren-tranvía similar al de los ferroviarios  FEVE (2,55 m) </li></ul></ul><ul><ul><li>Vehículos de tranvitrén/tren-tranvía con escalones o plataformas retráctiles </li></ul></ul><ul><ul><li>Acceso al vehículo a doble altura </li></ul></ul>
  16. 16. PERFIL DE RUEDA <ul><li>Diferencias entre los dos tipos de vía: </li></ul><ul><ul><li>Geometría de la vía: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Radios de curva </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Curvas de transición </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Peralte </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Longitud de rectas entre curvas </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Superestructura de la vía: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Tipo de carril e inclinación </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Estructura de la vía </li></ul></ul></ul>≠ superestructura  ≠ rigidez carril UIC i1:20 carril Ri-60 vertical
  17. 17. PERFIL DE RUEDA <ul><li>Diferencias geométricas entre las ruedas ferroviarias y de metro ligero: </li></ul><ul><ul><li>Anchura de rueda </li></ul></ul><ul><ul><li>Anchura de pestaña </li></ul></ul><ul><ul><li>Altura de pestaña </li></ul></ul><ul><ul><li>Distancia entre las caras internas de las ruedas </li></ul></ul><ul><li>Solución: </li></ul><ul><ul><li>Red urbana de nueva creación: utilización de perfil de rueda ferroviario en el nuevo sistema + carril de garganta ancha (Saarbrücken) </li></ul></ul><ul><ul><li>Red urbana existente: siguiente transparencia </li></ul></ul>110 125 30 18 28 20
  18. 18. PERFIL DE RUEDA <ul><li>Estas diferencias pueden producir: </li></ul><ul><ul><li>Modificaciones en el comportamiento dinámico del vehículo de tranvitrén o tren-tranvía </li></ul></ul><ul><ul><li>Diferencias de comportamiento al paso por los desvíos ferroviarios </li></ul></ul>
  19. 19. PERFIL DE RUEDA Solución de Saarbrücken Recomendación británica Recomendación francesa
  20. 20. GÁLIBO <ul><li>Los vehículos de tranvitrén y tren-tranvía deben liberar el gálibo de las líneas sobre las que van a circular </li></ul><ul><li>La comprobación de gálibo estático puede no ser suficiente, debido a las diferencias mecánicas existentes entre los vehículos convencionales y los de tranvitrén/tren-tranvía </li></ul><ul><li>Se debe realizar una comprobación cinemática o dinámica, sobre todo en lo que se refiere al gálibo en las zonas inferiores del vehículo, el pantógrafo y los retrovisores (en caso de existir) </li></ul>Gálibo de partes bajas
  21. 21. CONCLUSIONES
  22. 22. CONCLUSIONES <ul><li>Se han mostrado los problemas técnicos que se deben abordar para la implantación de sistemas de tranvitrén en España </li></ul><ul><li>Se ha puesto de manifiesto la posibilidad de solucionar cada uno de ellos con diferentes opciones, destacando las que se consideran más adecuadas </li></ul><ul><li>Parece interesante complementar los proyectos/estudios de metro ligero que se están realizando en numerosas ciudades españolas con estudios de compatibilización con las redes ferroviarias convencionales existentes, dando respuesta a algunos de los inconvenientes del metro ligero: </li></ul><ul><ul><li>Ocupación de espacio </li></ul></ul><ul><ul><li>Alto coste de implantación </li></ul></ul><ul><li>Posibles barreras: </li></ul><ul><ul><li>Proyectos complicados  Necesaria regulación (por ejemplo, homologación de material móvil) </li></ul></ul><ul><ul><li>Gran cantidad de organismos implicados: ayuntamientos, administrador de la infraestructura ferroviaria, empresa de transporte metropolitano, comunidad autónoma, etc.  Recomendable creación de una Autoridad de Transporte Metropolitano </li></ul></ul>
  23. 23. ¿Preguntas?

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