La capacidad de ruta es el número máximo de vehículos, personas o cantidad de carga que puede viajar por una ruta determinada en un período de tiempo determinado, generalmente una hora. Puede estar limitado por el peor cuello de botella del sistema, [1] como un tramo de carretera con menos carriles. [2] La capacidad de las rutas del tráfico aéreo se ve afectada por las condiciones meteorológicas. [3] Para un sistema de metro o tren ligero , la capacidad de la ruta es generalmente la capacidad de cada vehículo, multiplicada por la cantidad de vehículos por tren, multiplicada por la cantidad de trenes por hora (tph). De esta manera, la capacidad de la ruta depende en gran medida del avance. Más allá de esta teoría matemática, la capacidad puede verse influenciada por otros factores como las zonas lentas, las áreas de un solo carril y las limitaciones de la infraestructura, por ejemplo, las longitudes útiles de los trenes.
Descripción general
Cualquier evaluación de la eficacia de una red de transporte incluye un cálculo de la capacidad que se utiliza, cómo se utiliza y si se utiliza de forma eficaz. Por ejemplo, es posible que sea necesario actualizar las rutas sobrecargadas o que otras rutas necesiten proporcionar la capacidad. La capacidad no utilizada puede representar una oportunidad para mover más personas o bienes: dado que la capacidad existe, no se necesita ninguna inversión adicional. [4] Muchas redes de transporte tienen capacidad no utilizada.
Los factores externos afectan la capacidad de la ruta de diferentes maneras. Las carreteras muy superpobladas reducirán la capacidad de los servicios de autobús. Las fuertes nevadas reducirán la capacidad de las carreteras y autopistas, y los fuertes vientos dificultarán el aterrizaje y la salida de los aeropuertos. En muchos casos, la capacidad de la ruta variará día a día dependiendo de factores externos. Los sistemas ferroviarios rara vez se ven afectados por factores externos.
Las rutas pueden congestionarse donde solo una fracción de las rutas puede aceptar ciertos tipos de tráfico. Por ejemplo, una carretera puede tener un puente bajo que restringe la altura de cualquier camión (camiones), o una línea de ferrocarril no puede aceptar vagones cargados más allá de una determinada carga por eje. Esto dará como resultado que cualquier ruta que pueda aceptar una gama más amplia de vehículos se congestione y que otras rutas más restrictivas se subutilicen. El tráfico ferroviario entre los EE. UU. Y México está limitado por los tipos de vehículos, especialmente los vagones de granos, y en 2009, las únicas rutas que podían aceptar vagones de ferrocarril más nuevos pasaron por Texas. [5]
Los cuellos de botella juegan un papel importante en la determinación de la capacidad de la ruta. A lo largo de cualquier ruta, la capacidad se limita al punto con la capacidad más baja, y las rutas largas pueden tener su capacidad comprometida por un cuello de botella. Cuando ingresen más vehículos a una ruta de los que puede aceptar un solo cuello de botella, la ruta estará libre de congestión en todos los puntos excepto en el cuello de botella. Por esta razón, los cuellos de botella suelen ser el foco de los proyectos de mejora del transporte.
Aplicación a ferrocarriles
La capacidad de ruta a menudo se calcula y se aplica en la gestión y el diseño de sistemas ferroviarios. Para los ferrocarriles con una carga de pasajeros muy elevada, la capacidad máxima de ruta posible es un factor importante. Una unidad común para la capacidad de la ruta es personas por hora (pph), que para los sistemas de estilo metro puede llegar a 80.000. La capacidad de la ruta también se puede expresar como número de vehículos por hora, como 20 trenes por hora (tph). [6] Las capacidades de ruta en líneas ferroviarias con dos vías son casi siempre las mismas en cualquier dirección.
La velocidad máxima o la velocidad media del tráfico ferroviario no afectará la capacidad de la ruta cuando todos los servicios de trenes sean del mismo tipo y los patrones de parada sean los mismos. [ cita requerida ] Si bien los trenes más lentos significarán que los pasajeros tardarán más en llegar a su destino, el número de trenes que pasan por un punto específico seguirá siendo el mismo. [ cita requerida ] La capacidad de la ruta en un período de tiempo particular puede ser observada por un observador parado en la plataforma de una estación. Un sistema ferroviario más lento requerirá más material rodante para mantener un alto rendimiento de trenes. [7] La velocidad del tráfico afectará al intervalo requerido entre trenes (no es simplemente proporcional a la velocidad) y, por lo tanto, afectará a la capacidad de la ruta.
Al calcular la capacidad de la ruta, es importante tener en cuenta consideraciones prácticas. [8] [9] Muchos ferrocarriles desearán operar a la capacidad máxima durante horas en un día determinado, y la capacidad teórica no es sostenible para más de unos pocos trenes. [ aclaración necesaria ] A menudo se calcula un nivel reducido de capacidad, que se puede mantener durante horas. [10] Un ferrocarril que opera cerca del nivel de capacidad teórica durante períodos prolongados tendrá una menor puntualidad (menos trenes que lleguen en el horario establecido). [11]
La capacidad de la ruta depende de la cantidad de pasajeros que utilizan un sistema, aunque solo sea porque esto afectará la duración de las paradas de la estación. Gran parte de la capacidad de la ruta en un sistema ferroviario existente se utilizará para los movimientos ferroviarios programados existentes. Esto se describe como capacidad utilizada. [12] La capacidad que queda por asignar a trenes adicionales se denomina capacidad disponible. [13]
El aumento de la capacidad de rutas para un sistema ferroviario requiere una inversión sustancial en infraestructura . Aumentar la capacidad de ruta para un ferrocarril de, por ejemplo, 12 trenes por hora a 20 por hora, puede ser un proyecto muy sustancial que requiere presupuestos sustanciales.
La capacidad ferroviaria a menudo se ve menos afectada por el clima que la capacidad de ruta para aviones. Sin embargo, puede verse afectado, por ejemplo, por la nieve que bloquea la línea o por rieles doblados a altas temperaturas.
Calcular la capacidad de la ruta
Hay dos métodos principales para calcular la capacidad de la ruta; utilizando el método descrito en UIC 406, y utilizando avances. La Unión Internacional de Ferrocarriles produce documentos sobre una variedad de temas relacionados con los ferrocarriles y publicó un folleto sobre la capacidad ferroviaria. Este folleto proporciona un método para calcular la capacidad de la ruta basado en la creación de caminos a través de una ruta ferroviaria. Se crea el número de rutas para un tren "estándar" y luego se agregan las rutas del tren. A continuación, se puede determinar el número total de trenes que pueden entrar y salir de la ruta, así como el número real. [14]
La fórmula clásica para el cálculo de la capacidad de una ruta a partir de un avance es:
- Capacidad de ruta
( 1 )
Por ejemplo, un intervalo de 4 minutos se traduce en una capacidad de ruta de 15 trenes por hora.
Reducir la capacidad de las rutas mediante la combinación de diferentes tipos de servicios ferroviarios.
La capacidad de ruta se maximiza para cualquier sistema ferroviario cuando todo el tráfico ferroviario es del mismo tipo. Mezclar diferentes tipos de trenes, o incluso diferentes patrones de parada, resultará en una reducción sustancial de la capacidad. [15] Cuando se mezclan diferentes tipos de trenes, esto a veces se denomina heterogeneidad. [16] En este contexto, diferentes tipos de trenes son aquellos que son más lentos que otros trenes, por ejemplo, los trenes de mercancías y de pasajeros. Los trenes de carga a menudo aceleran y frenan más lentamente que los pasajeros y tienen velocidades máximas más bajas. Además, los trenes de pasajeros que tienen diferentes patrones de parada, como un servicio local de todas las paradas, cuando se combinan con un servicio limitado o expreso, resultarán en una reducción de la capacidad de la ruta. La capacidad de la ruta no se pierde cuando todos los trenes de una ruta se detienen en todas las estaciones, sino solo cuando se mezclan trenes con diferentes patrones de parada.
Capacidades de ruta en diferentes tipos de ferrocarriles
Los sistemas ferroviarios varían mucho en rendimiento y capacidad de ruta, siendo los sistemas de metro los que tienen la mayor capacidad. Los sistemas de tranvía y tren ligero tienen, en teoría, una capacidad de ruta muy alta, pero en la práctica muchos sistemas solo logran una capacidad de ruta de 12 vehículos por hora. Dicho esto, Swanston Street en Melbourne alcanza 50 tranvías por hora durante el pico de la mañana, un promedio de 72 segundos por tranvía. [17] Para el tren de alta velocidad, puede ser posible una capacidad de ruta de hasta 18 trenes por hora. [18] En 1932 Sydney introdujo un sistema de señalización teóricamente capaz de 42 trenes por hora (aproximadamente cada 85 segundos), pero en la práctica solo logró 36 trenes por hora durante las pruebas en los años 50. [19] En los tiempos modernos, la línea de metro Punggol en Singapur utiliza un sistema de bloques móviles para lograr un avance de 90 segundos, por lo que la capacidad de la ruta es de 40 trenes por hora. [20] El Metro de Moscú también alcanza 40 trenes por hora, además, se ha propuesto alcanzar 50 trenes por hora en el futuro (un tren cada 72 segundos). La capacidad de ruta para un sistema de trenes de cercanías es típicamente de 12 a 16 trenes por hora, que es más baja que un metro, ya que los trenes son más largos y el tráfico a menudo se mezcla con otros servicios ferroviarios como trenes de carga e interurbanos. Por el contrario, el Corredor de Carga Alameda en Los Ángeles tiene una capacidad de ruta de 150 trenes de carga por día, [21] que es alta en comparación con otros sistemas de carga por ferrocarril, pero baja en comparación con los metros.
La capacidad de ruta de los sistemas ferroviarios de mercancías a menudo está limitada por la terminal a la que se dirige la carga. Las grandes terminales podrán aceptar más trenes de carga, pero una capacidad de ruta de 15 trenes de carga por hora sería muy inusual.
Capacidades y estaciones de ruta
Las estaciones en un sistema ferroviario, y donde se requiere que el tren se detenga para recoger o dejar pasajeros, sirve para reducir la capacidad de la ruta. Este es particularmente el caso cuando los trenes de diferentes patrones de parada se mueven uno tras otro a través de un sistema ferroviario. El tiempo de permanencia , conocido como escala en los EE. UU., Es el tiempo que transcurre desde que se abren las puertas del tren en una estación hasta que se vuelven a cerrar. Los tiempos de permanencia influyen fuertemente en la capacidad de la ruta en un sistema ferroviario.
Capacidades de ruta y avance de bloques móviles
Muchos sistemas ferroviarios utilizan un sistema de bloque fijo para la señalización . El bloque móvil representa un nuevo tipo de señalización que permite reducir los pasos y mejorar la capacidad de la ruta. [22] El bloque móvil es un principio de señalización que existe dentro de un sistema de señalización llamado protección automática de trenes . Existen muchos problemas técnicos con la construcción de cualquier línea ferroviaria que soporte bloque móvil, ya que este tipo de sistema de señalización requiere una comunicación constante entre los sistemas de señalización y los trenes, lo que a menudo se logra con un sistema de radio de tren (pero se puede lograr de otras formas). Otro problema es que el sistema de señalización necesita conocer la longitud de cualquier tren en todo momento, por lo que se necesita un sistema de ingeniería en todos los trenes que pueda detectar todos los vagones y vagones dentro del tren.
Ver también
- Carga de aplastamiento : alta ocupación de vehículos de pasajeros que conduce a aplastamiento
- Impacto medioambiental del transporte
- Capacidad de avance y ruta
- Manual de capacidad de autopista
- Equivalente de automóvil de pasajeros
- Factor de carga de pasajeros : utilización de la capacidad del transporte público
- Pasajeros por hora por dirección : medida de la capacidad de pasajeros de una red de transporte
- Mecenazgo (transporte) : número de pasajeros que utilizan un servicio
- Transporte público
- Tiempo de permanencia terminal
- La congestión del tráfico
- Flujo de tráfico
Ferrocarril específico
- Bloque móvil
- Señalización ferroviaria
- Sistema de bloque de señalización
- Señalización de bloque absoluto
Referencias
- ^ "capacidad de ruta" . El diccionario gratuito . Consultado el 17 de septiembre de 2015 .
- ^ "Capacidad de ruta de definición militar" . Definición de Fábrica Militar . Consultado el 10 de febrero de 2016 .
- ^ Laboratorio Lincoln. "Impactos meteorológicos en la capacidad de las rutas aéreas" . Instituto de Tecnología de Massachusetts . Consultado el 17 de septiembre de 2015 .
- ^ "Problemas de capacidad de RailRoad" (PDF) . Consultado el 12 de febrero de 2016 .
- ^ "Efectos y congestión ferroviaria de América del Norte" . Consultado el 14 de febrero de 2016 .
- ^ Piers Connor. "Capacidad ferroviaria de alta velocidad" (PDF) . Consultado el 7 de febrero de 2016 .
- ^ "Una evaluación de la capacidad ferroviaria" (PDF) . Consultado el 5 de febrero de 2016 .
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- ^ "Una evaluación de la capacidad ferroviaria" (PDF) . 2006 . Consultado el 5 de febrero de 2016 .
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- ^ "Técnicas y metodologías para el análisis de la capacidad ferroviaria" (PDF) . Consultado el 7 de febrero de 2016 .
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- ^ "Implementación del método UIC 406 en los Ferrocarriles de Austria" (PDF) . Consultado el 11 de febrero de 2016 .
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- ^ "PLATAFORMAS DE TRANVÍA PROPUESTAS DE SWANSTON STREET NORTH" (PDF) . INFORME DEL COMITÉ FUTURO DE MELBOURNE (CIUDAD CONECTADA) . 5 de abril de 2011.
- ^ Piers Connor. "Capacidad ferroviaria de alta velocidad" (PDF) . Consultado el 7 de febrero de 2016 .
- ^ James, Semple (2009). "CityRail: un sistema al borde" (PDF) . Consultado el 18 de mayo de 2020 .
- ^ St Ingeniería. "Puertas de pantalla de señalización y plataforma para MRT de Singapur - The NorthEast Line" (PDF) . Consultado el 11 de febrero de 2016 .
- ^ Autoridad de Transporte del Corredor Alameda. "Hoja informativa Alameda" . Consultado el 11 de febrero de 2016 .
- ^ "Cómo duplicar la capacidad ferroviaria sin construir nuevas vías" . Inteligencia de infraestructura . Consultado el 7 de febrero de 2016 .
enlaces externos
- Folleto "UIC 406" sobre capacidad de ruta.
- "Sitio web de la Unión Internacional de Ferrocarriles"
- "Páginas técnicas ferroviarias" Este sitio web tiene una excelente discusión sobre los principios de señalización, pero es un poco complejo.