La Evolución del Ferrocarril
Se
denomina tren a un medio de transporte que circula sobre carriles,
compuesto por uno o más coches arrastrados por una locomotora, y
destinado al transporte ferroviario.
El
ferrocarril puede ir por rieles , cables) u otras vías diseñadas para
la levitación magnética. Pueden tener locomotora, una o varias, pudiendo
estar múltiplemente acopladas en cabeza o en configuración push pull (una en
cabeza y otra en cola) y coches.
Varía
entonces la manera de propulsión de los trenes, principalmente según su
utilización.
Puede quedar entonces la clasificación de los trenes en dos categorías generales: los impulsados por una locomotora y aquéllos de impulso electromagnético. Aunque esta catalogación varía según las circunstancias y la tecnología empleada en la motorización del tren, ya que el tren ha pasado por muchas facetas de avance en la historia mundial, su uso e importancia varía según la época en que se sitúa el análisis. El tren ha formado parte esencial de muchas naciones y presentado una gran ventaja en cuestión de industrialización, en comparación con países que hubieron y se han visto sin este factor de transporte incluido en su historia.
Puede quedar entonces la clasificación de los trenes en dos categorías generales: los impulsados por una locomotora y aquéllos de impulso electromagnético. Aunque esta catalogación varía según las circunstancias y la tecnología empleada en la motorización del tren, ya que el tren ha pasado por muchas facetas de avance en la historia mundial, su uso e importancia varía según la época en que se sitúa el análisis. El tren ha formado parte esencial de muchas naciones y presentado una gran ventaja en cuestión de industrialización, en comparación con países que hubieron y se han visto sin este factor de transporte incluido en su historia.
El
primer tren, el primer medio de transporte que usó ruedas montadas sobre rieles
y que utilizaba la fuerza motriz proporcionada por la máquina de vapor, fue diseñado
por el inglés Richard Trevithick, el 24 de febrero de 1804, al adaptar la
máquina de vapor utilizada desde principios del siglo XVIII. La usó para
bombear agua y así tirar de una locomotora que hizo circular a una velocidad de
8km/h. Este se puede considerar el primer tren y fue usado para transportar 10
toneladas de acero y 70 hombres, sobre una vía de 15 km, desde la fundición de
Pen-y-Darren, en el sur de Gales.
La distancia entre rielesLos ferrocarriles requerían de guías para el transporte de los vagones; era necesario tener una línea metálica sobre la cual montar los vagones y que estos fueran arrastrados por la locomotora. Estas líneas férreas se construyeron como líneas paralelas separadas por una medida específica. La definición de esta distancia surgió de las prácticas anteriores.
La distancia entre rielesLos ferrocarriles requerían de guías para el transporte de los vagones; era necesario tener una línea metálica sobre la cual montar los vagones y que estos fueran arrastrados por la locomotora. Estas líneas férreas se construyeron como líneas paralelas separadas por una medida específica. La definición de esta distancia surgió de las prácticas anteriores.
Modelo
de uno de los primeros ferrocarriles de carbón propiedad de la
"Northeastern Pennsylvania", en Estados Unidos.
En Europa y Estados Unidos esta medida fue de 1.435 mm (56 pulgadas y media), originada en la separación de las ruedas de las vagonetas de minas, usadas en el pueblo de origen de Stephenson. Dicha separación correspondía a un diseño estable para ser arrastrado por medios humanos o con caballos. Posteriormente, en la Conferencia de Berna sobre el transporte público en 1887, se estableció como norma internacional.
Transporte públicoEl primer transporte público que funcionó con locomotoras de vapor, sobre vías férreas, fue inaugurado en 1830. Seguía la vía de Liverpool a Manchester, Inglaterra. Esta primera empresa de transporte ferroviario fue dirigida por George Stephenson con ayuda de su hijo Robert.
En Estados Unidos el ferrocarril se desarrolló por el deseo de comunicar las ciudades de la costa este hacia el interior del país. El primer ferrocarril de vapor se inauguró en 1830 en Charleston (Carolina del Sur).
La construcción de ferrocarriles se siguió extendiendo por todo el mundo, porque era un medio de transporte efectivo, público y de bajo costo y permitía el transporte de carga y de personas a zonas en el interior de los continentes.
La máxima velocidad registrada con esta tecnología fue de 115 km/h, en una vía europea. Las locomotoras aerodinámicas de Gran Bretaña y Alemania, construidas para servicios de largo recorrido lograron desarrollarla.
En Europa y Estados Unidos esta medida fue de 1.435 mm (56 pulgadas y media), originada en la separación de las ruedas de las vagonetas de minas, usadas en el pueblo de origen de Stephenson. Dicha separación correspondía a un diseño estable para ser arrastrado por medios humanos o con caballos. Posteriormente, en la Conferencia de Berna sobre el transporte público en 1887, se estableció como norma internacional.
Transporte públicoEl primer transporte público que funcionó con locomotoras de vapor, sobre vías férreas, fue inaugurado en 1830. Seguía la vía de Liverpool a Manchester, Inglaterra. Esta primera empresa de transporte ferroviario fue dirigida por George Stephenson con ayuda de su hijo Robert.
En Estados Unidos el ferrocarril se desarrolló por el deseo de comunicar las ciudades de la costa este hacia el interior del país. El primer ferrocarril de vapor se inauguró en 1830 en Charleston (Carolina del Sur).
La construcción de ferrocarriles se siguió extendiendo por todo el mundo, porque era un medio de transporte efectivo, público y de bajo costo y permitía el transporte de carga y de personas a zonas en el interior de los continentes.
La máxima velocidad registrada con esta tecnología fue de 115 km/h, en una vía europea. Las locomotoras aerodinámicas de Gran Bretaña y Alemania, construidas para servicios de largo recorrido lograron desarrollarla.
Las Big Boy fueron diseñadas para ser estables a 130
km/h, y construidas con un amplio margen de
seguridad y confiabilidad, ya que normalmente se
operaban muy por debajo de esa velocidad en el
servicio de transporte de mercancías. La potencia
óptima se alcanzaba a alrededor de 56 km/h; y la
tracción óptima a 16 km/h. Pocas locomotoras
articuladas de la época eran capaces de alcanzar esas
velocidades, como las Challenger 4-6-6-4 de Union
Pacific. En muchos aspectos, la Big Boy podía ser
considerada como una Challenger más grande, más
pesada y más potente.
El mantenimiento y la competencia
impulsaron cambios
El mantenimiento que requieren las locomotoras con motores
de vapor, resultó ser un inconveniente ante el surgimiento del
automóvil, que permitía transportes más rápidos que el tren.
A mediados del siglo XX surgen otras energías alternativas
para ser usadas en los medios de transporte guiados por
rieles. Se inicia así la era de locomotoras movidas por motores
diesel, las cuales requerían menor tiempo de mantenimiento.
En la década de los 60, Francia y Japón desarrollaron una gran
experiencia en la construcción de trenes eléctricos. Como
resultado a finales del siglo XX el transporte ferroviario fue
dominado por esta tecnología. Esto permitió competir, ya no
sólo con el automóvil, sino también con los aviones de
entonces, pues los trenes lograron desarrollar velocidades
mayores.
La necesidad de transporte rápido y de bajo
costo, impulsó el desarrollo de trenes de alta
velocidad en países europeos y en Estados
Unidos. En la década de los años 90, las
velocidades que se lograban se encontraban
entre 160km/h y 200km/h. El desarrollo de la
tecnología, en el manejo de metales y sus
uniones, añadió importantes mejoras y
comodidades a este tipo de transporte. Esto ha
permitido que los trenes de pasajeros se deslicen
con gran suavidad, y los vagones cuenten con
aislamiento acústico, aire acondicionado y
servicios de teléfono y audiovisuales, además de
los servicios tradicionales.
Levitación magnética
Por los años 1960, en Japón se empezó a
desarrollar un tren que lograba altas velocidades
con poca pérdida de energía debido a que no
hacía contacto con los rieles. Así se inició la era
de los trenes de levitación magnética (MAGLEV).
Los primeros trenes de este tipo se movían a
velocidades de 270 km/h. Ya para 1994 otros
países habían logrado desarrollar sus propios
ferrocarriles MAGLEV, entre ellos Estados Unidos,
Francia, Alemania, Italia y España. En estos
momentos su velocidad ha superado los 300
kilómetros por hora.
Este tipo de transporte terrestre se ha estado
perfeccionando con miras a que sea el transporte del
futuro, ya que no presenta problemas de
contaminación, alcanza velocidades competitivas con
el transporte aéreo, y no genera pérdidas de energía
por rozamiento. Su mantenimiento es relativamente
cómodo.
A finales del Siglo XX los trenes de levitación magnética
son los que marcan el camino del desarrollo
ferroviario. Este modelo sigue evolucionando y ha
generado la puesta en servicio de un tren controlado
automáticamente. Las computadoras que controlan
este servicio puede corregir el horario de un tren o
modificar la ruta de alguno que venga fuera de su plan
original. En 1989 se puso en funcionamiento el metro
de Lille, en Francia, gracias a esta renovada tecnología.
¿Qué
es levitación magnética?
La levitación magnética se presenta cuando se enfrentan dos campos magnéticos
de polaridades iguales, pero está presenta una tercera fuerza que es la
gravitacional. Si se enfrenta un imán con su polaridad norte encima de otro imán
de polaridad norte también, los dos imanes se repelen entre sí, pero al estar
uno encima de otro, el que se encuentra arriba experimenta la fuerza
gravitacional hacia abajo y la fuerza magnética hacia arriba. Estas dos fuerzas
actuando sobre el mismo cuerpo provocan un equilibrio y el imán no cae pero
tampoco sube por la fuerza magnética. El imán se verá como suspendido, esto
suspensión se denomina levitación. El término magnético se origina por la
presencia de los campos magnéticos del imán.
Tren de alta velocidad
Los TAV (trenes de alta velocidad)
generalmente son trenes, que como su
nombre indica, circulan a velocidades
superiores a 200-250 km/h por líneas
diseñadas para este fin. Una de las primeras
líneas de esta clase de trenes se inauguró en
Japón en 1964, la llamada "Nuevo Tokaido",
que unía Tokio y Osaka; su tren alcanzaba una
velocidad de 240 km/h.
Este tipo de transporte terrestre se ha estado
perfeccionando con miras a que sea el transporte del
futuro, ya que no presenta problemas de
contaminación, alcanza velocidades competitivas con
el transporte aéreo, y no genera pérdidas de energía
por rozamiento. Su mantenimiento es relativamente
cómodo.
A finales del Siglo XX los trenes de levitación magnética
son los que marcan el camino del desarrollo
ferroviario. Este modelo sigue evolucionando y ha
generado la puesta en servicio de un tren controlado
automáticamente. Las computadoras que controlan
este servicio puede corregir el horario de un tren o
modificar la ruta de alguno que venga fuera de su plan
original. En 1989 se puso en funcionamiento el metro
de Lille, en Francia, gracias a esta renovada tecnología.
En Francia el TGV es uno de los trenes que en
abril de 2007 obtuvo un récord mundial de
velocidad: 574,8 km/h. Sin embargo, el récord
mundial de trenes lo tiene el japonés Maglev, de
levitación magnética, que en diciembre de 2003
consiguió una velocidad máxima de 581 km/h.
Otro tren de alta velociad en Francia es el AGV
(Automotriz a Gran Velocidad) mucho más
moderno. En Japón, además del Maglev, están los
Shinkansen que alcanzan velocidades de más de
300 km/h.
ITALO
El primer tren privado de alta
velocidad de Italia, Italo, ha sido presentado este martes en Nola, cerca de
Nápoles, por la empresa ferroviaria NTV (Nuevo Transporte de Viajeros), que
pretende competir a partir del 2012 con la empresa nacional de trenes
Trenitalia."Inauguramos una era marcada por la competencia, los viajeros
podrán elegir", aseguró Luca di Montezemolo, presidente de NTV al
inaugurar el tren, de color rojo y fabricado por la compañía francesa Alstom.
Cinco avances tecnológicos que
cambiarán el futuro del ferrocarril
- Agentes virtuales de ticketing: Especialmente indicados para las líneas de metro, tras las tarjetas inteligentes, llegan ahora los agentes virtuales de billetes. Un paso más que ayuda a mejorar los puntos de venta, de forma muy similar a las taquillas actuales. Como una central virtual con voz. Ya se prueba en los ferrocarriles alemanes.
- Li-Fi: Junto al despliegue y desarrollo de las redes de Wi-Fi, llega una nueva tecnología, LI-FI, que puede ser el futuro de Internet móvil. Ambas transmiten datos sobre un espectro electromagnético, pero mientras Wi-Fi utiliza para ello ondas de radio, Li-Fi emplea luces visibles, lo que permitirá alcanzar más densidad de datos y proveer mejores servicios. Se trata de una tecnología, basada en sistemas ópticos inalámbricos de alta velocidad.
- Viajes sin billetes: Metro de Londres pronto ofrecerá la oportunidad de usar tarjetas de crédito también en vez de smartcard o dinero en efectivo. Asimismo, los smartphone también abren una nueva vías a esta opción de pago.
- Alta velocidad e Hyper Velocidad: Una vez implantadas en todo el mundo las líneas de alta velocidad ferroviarias, se abre la puerta ahora a un innovador concepto, el conocido hyper-speed o ‘Hyperloop’, una nueva forma de transporte que consiste en un tubo, con aire a baja presión, por el que circularían unas cápsulas sobre un colchón de aire. En la parte frontal de cada cápsula hay un compresor eléctrico que transfiere alta presión de aire, con lo que se consigue la levitación y en menor grado propulsió
- Estaciones
de diseño ergonómico y sistemas de entretenimiento
Cada vez se pide más a una estación de tren, de tal forma que su concepto urbanístico y su equipamiento van cambiando para optimizar el ambiente. A su vez, será más necesario incrementar la oferta de entretenimiento e información mediante nuevas tecnologías y comunicaciones móviles. Campos, todos ellos, donde compañías especializadas como SEMI, pueden aportar su experiencia para el desarrollo de redes de transmisión de datos eficientes y de gran fiabilidad.
PROYECTOS A FUTURO
A mediados del siglo XX se difundió la errónea idea según la
cual los trenes (y con ellos el ferrocarril) eran un sistema de
transporte "obsoleto" que pronto sería reemplazado por el
automóvil y por el avión. La refutación de tales ideas quedó
de manifiesto en la primera crisis de la energía de los años
70: un tren tradicional puede transportar con mayor
velocidad y seguridad así como con menos gastos
energéticos a más gente que varios automóviles o que
varios autobuses (el menor gasto energético se explica
fácilmente: un tren con solo un sistema de tracción motriz
puede transportar la carga de varios camiones o buses que
utilizan —cada uno— tracciones por separado
En Suiza se ha propuesto un sistema llamado Swissmetro,
una especie de trenes de cercanías "alejadas". Se trataría
de trenes de Alta Velocidad que circularían por dos túneles
paralelos (ida y retorno) con la particularidad de que el aire
dentro de ellos circularía a una velocidad semejante a la de
los trenes (también con ida y retorno), lo que eliminaría el
rozamiento, con gran ahorro de energía. En un principio se
pensó en poner trenes de levitación magnética, pero luego
se cambió a trenes de alta velocidad normales para que
pudieran circular trenes internacionales por las mismas
vías
Las propuestas "futuristas" (que es posible
realizar en un futuro próximo) incluyen trenes
cuyas locomotoras son movidas por potentes
motores de célula de hidrógeno en lugar de los
conocidos motores diésel. Sheldon Weinbaum y
Bruce Logan3 son algunos de los principales
investigadores y diseñadores de grandes motores
que utilizarían el hidrógeno como combustible de
los motores de las nuevas locomotoras; Logan
lleva la propuesta ecológica a la obtención del
hidrógeno a partir de la electrólisis inducida
mediante bacterias en residuos biodegradables.
- Los trenes generan2 50 veces menos CO2 que los aviones 40 veces menos CO2 que los automóviles
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componentes para sistemas ferroviarios en todo el mundo
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Privatización
En 1995, el gobierno mexicano decidió la privatizacion
de FNM, otorgando concesiones por 50 años y de la red Ferrocarriles Nacionales
de México, operación que ha supuesto al Ejecutivo mexicano ingresos de 2,300
millones de dólares. De FNM surgieron las cuatro compañías siguientes:
TFM ahora Kansas City Southern de México KCSM.
Ferrocarril Mexicano o Ferromex.
Ferrocarril del Sureste o Ferrosur.
Terminal Ferroviaria del Valle de México (TFVM), ahora
conocida como Ferrovalle o Ferrocarril y Terminal del Valle de México FTVM.
Como parte de la reestructuración de la privatización, FNM
suspendió el servicio ferroviario de pasajeros en 1997 y la compañía se
encuentra actualmente en proceso de liquidación. Sin embargo controla algunas
líneas que no pudieron ser concesionadas o que resultan de importancia para la
economía nacional como el Trans-Istmico, que va de Salinas Cruz en Oaxaca a
Coatzacoalcos en Veracruz. La mayoría de las llamadas líneas cortas o
regionales, que representan el 23% del total de la red original de FNM son
todavía de su propiedad.
Kansas City Southern de México
En 1996, Kansas City Southern (KCS), en una empresa
conjunta con Transportes Marítimos Mexicanos (TMM), compró la concesión del
Ferrocarril del Nordeste que unía a la Ciudad de México, Monterrey, el puerto
del Océano Pacífico de Lázaro Cárdenas, y el cruce fronterizo de Laredo. La
empresa fue inicialmente llamada Transportación Ferroviaria Mexicana, pero pasó
a llamarse Kansas City Southern de México (KCSM), en 2005, cuando KCS compró
los intereses de TMM. Los sistemas de KCS en los Estados Unidos y México forman
conjuntamente un sistema ferroviario que une los interiores y centros
industriales de México y los Estados Unidos.
Ferromex
La concesión del Ferrocarril del Noroeste, que conecta la
ciudad de México y Guadalajara con el puerto del Océano Pacífico de
Manzanillo y los diversos cruces a lo largo de la frontera de los Estados
Unidos fue vendido a una empresa conjunta entre el Grupo México y Union
Pacific Railroad en 1998. La empresa opera como Ferrocarril Mexicano o
Ferromex.
Ferrosur
Hubo dos concesiones en la región sur que se fusionaron en
2000 para formar Ferrosur. ERROTUR opera la línea ferroviaria entre la ciudad
de México y el puerto de Veracruz en el Golfo de México. En 2005, ERROTUR fue
adquirida por la empresa matriz de Ferromex. KCSM litigó para parar la
adquisición y la fusión no recibió aprobación del Gobierno.
Ferrovalle
Los tres principales ferrocarriles de México son dueños en
conjunto del Ferrocarril y Terminal del Valle de México (Ferrovalle), que opera
terminales de ferrocarriles y en los alrededores de la Ciudad de México.
Empresas ferrocarrileras:
Ferrocarriles principales en México
- Ferrocarril Mexicano (FXE)
- Ferrosur (FSRR)
- Kansas City Southern de México (KCSM)
- Línea de ferrocarriles de corto trayecto
- Carrizo Gorge de México (filial del Ferrocarril Carrizo Gorge)
- Ferrocarril Chiapas-Mayab (FCCM) (ver también Genesee y Wyoming)
- Ferrocarril Transismitico
- Ferrocarril y Terminal del Valle de México (Ferrovalle)
- Linea Ferrocarril Coahuila-Durango (LFCD)
- Peninsulares Ferrocarriles del Noroeste (véase Carrizo Gorge Ferroviaria)
Líneas de ferrocarril de
pasajeros
Chihuahua al
Pacífico (la circulación del tren turístico a través del Cañón del
Cobre.
Ferrocarriles
Suburbanos, SA de CV (sistema de trenes en la área metropolitana del Valle de
México)
Tequila
Express (tren turístico que corre desde Guadalajara, Jalisco a una destilería
de tequila en Amatitán)
Bibliografía
[1]
|
M. News, «SEMI,» NOTICIAS, 26 FEBRERO 2014. [En línea].
Available:
https://www.google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=9&ved=0ahUKEwjrieL466LJAhUFMz4KHWVWDYAQFghFMAg&url=http%3A%2F%2Fwww.semi.es%2Fnoticias%2Fcinco-avances-tecnologicos-que-cambiaran-el-futuro-del-ferrocarril.html&usg=AFQjCNEUOk0It86QG21zkNiQI.
[Último acceso: 2015 NOVIEMBRE 20].
|
[2]
|
F. GUEVARA, «SlideShare,» SlideShare, 01 JUNIO 2014. [En
línea]. Available:
http://es.slideshare.net/fabioguevara1/avances-tecnologicos-de-los-trenes.
[Último acceso: 2015 NOVIEMBRE 19].
|
[3]
|
L. Y. H. J. y. N. G. Gloria Villareal, «Blog,» 30 JULIO
2008. [En línea]. Available:
http://avancesdelferrocarril.blogspot.mx/2008/07/avances-tecnologicos-del-ferrocarril.html.
[Último acceso: 2015 NOVIEMBRE 20].
|
