Batalla tecnológica: SkyWay vs Tranvía

Batalla tecnológica: SkyWay vs Tranvía

29 Octubre 2019 9669

Continuamos la serie de publicaciones en las que compararemos los modos de transporte existentes con los innovadores complejos de transporte de SkyWay. En el primer número discutimos del mono rail y hoy hablaremos del tranvía, uno de los tipos de transporte público más antiguos.

Como muestra la práctica, encontrar una alternativa decente al tranvía es bastante difícil. Veremos: buena capacidad de pasajeros, costos operativos relativamente bajos, respeto al medio ambiente y una línea separada para el movimiento. Parecería una solución ideal para la organización del transporte urbano. Pero aqui hay obstaculos. Además de las ventajas obvias de usar un tranvía hay y desventajas no menos significativas. Vamos a ver todo con mas detalles.

 

Uno de los primeros

 

 

La historia del tranvía moderno se origina en los años 30 del siglo XIX. En este momento los precursores de los tranvías, los caballos, comenzaron a aparecer en las ciudades. "Konka" (asi lo llamaba) era un ferrocarril urbano, cuyos vagones eran llevados por animales de tiro, a menudo los caballos. Aunque, había mulas e incluso las cebras. Ciudades americanas como Baltimore (1828), Nueva York (1832) y Nueva Orleans (1835) se convirtieron en pioneras en la introducción de este modo de transporte.

Sin embargo, los ferrocarriles tirados por caballos se hicieron muy populares gracias al inventor francés Alphonse Loubat, quien en 1852 propuso la idea de un rail con una ranura para las bridas de las ruedas. Los railes de este diseño podrían ponerse en la carretera, lo que eliminó el inconveniente más importante  - subida de los railes a 15 cm sobre nivel de carretera, lo que causaba muchos inconvenientes a otros usuarios de ella. De hecho, los railes de diseño de Labois todavía se usan en la actualidad.

 

 

A diferencia del ómnibus, un carro tirado por caballos de varios asientos que se mueve a lo largo de una carretera normal, la menor resistencia a la rodadura de la rueda de acero a lo largo del rail permitió al caballo mover un carro más pesado. Sin embargo, al igual que su predecesor, este transporte ha tenido otro inconveniente - el caballo. Las habilidades físicas de los animales influyeron en el modo de operación de la línea de pasajeros (la jornada laboral del caballo era de 5 a 6 horas), además de que dicho "motor" requería cuidados y nutrición regulares.

Teniendo en cuenta que en promedio había alrededor de una docena de caballos por vagón, el costo de mantenerlos era bastante grande. Y por lo tanto, instalar el motor en un tranvía era cuestión de tiempo.

En 1914, este tipo de transporte fue cerrado en Nueva York y fue reemplazado por el tranvía eléctrico. La misma tendencia se observó en otras ciudades del mundo. Hasta la fecha de hoy el único transporte de caballos activo es el tranvía de caballos británico en Douglas, que se encuentra en la capital de la Isla de Man.

 

Cada uno tiene su propio camino  

 

Una de las principales ventajas del tranvía es una línea separada para el movimiento. Esto le permite viajar en el tráfico urbano con una velocidad promedio más alta que, por ejemplo, un autobús, transportando muchos más pasajeros.

 

 

Sin embargo, todo el potencial de una línea separada se puede realizar solo si está completamente aislada de otros usuarios de la carretera - transporte y peatones. En la práctica, esto es bastante difícil de lograr, especialmente si las líneas de tranvía atraviesan zonas de edificios residenciales. Por lo tanto, un tranvía puede atascarse en el tráfico, y un accidente con su participación puede paralizar completamente el tráfico en una sección incluso en ambos lados.

 

 

En los complejos de transporte de hilos el material rodante se mueve a lo largo de la estructura de la via que se encuentra por encima de la superficie de la tierra - en el "segundo" nivel.

 

 

Esta solución le permite deshacerse de toda la gama de problemas cargados de proximidad a otros usuarios de la carretera. Es simple: ni accidentes de tránsito, ni atascos, y el límite de velocidad del material rodante es ilimitado. Bueno, y una gran vista por la ventana como un bono.

Por cierto, los residentes urbanos son muy leales al tranvía. Porque? La pregunta es retórica. Lo más probable es que, debido a la oportunidad de viajar en un mini tren en la ciudad, sin bajar al metro. Pero en este tema puramente estético, el transporte de hilos es un ganador, ofreciendo al habitante de la ciudad una oportunidad única de probar un automóvil eléctrico que se mueve sobre los railes aéreos.

 

¿Quién está controlando el transporte?

 

El tranvía está controlado por un conductor - humano. Con todos los posibles problemas derivados de esto, el principal es la seguridad. Debido al factor humano, cualquier sistema seguirá siendo vulnerable, porque nadie es inmune a los errores. ¿Un peatón accidentalmente salió corriendo a las vías del tranvía? ¿El conductor desatento no cedió el paso y el tranvía no tuvo tiempo de frenar? Como resultado, tenemos tiempo de inactividad en la línea, pérdidas financieras para el transportista y las partes afectadas. Y es bueno que las víctimas salgan con pérdidas puramente materiales. 

Se intentan automatizar el tranvía de la ciudad: En septiembre de 2018 Siemens realizó una demostración del tranvía Combino, que transportaba pasajeros en un tramo de 6 kilómetros en Potsdam, como parte de la exposición internacional Innotrans en Berlín. El tranvía estaba equipado con equipos que se utilizan en vehículos autónomos - cámaras, lidar y radar, que funcionan en conjunto con el software. La introducción exitosa de tranvías autónomos puede aumentar significativamente el nivel de seguridad de este vehículo. Sin embargo, mientras se mueva al mismo nivel que otros participantes, la amenaza seguirá siendo bastante sustancial.

 

 

En los complejos de infraestructura y transporte de SkyWay, el material rodante  hoy ya está totalmente automatizado. Debido a la ubicación de la estructura de la vía en el "segundo nivel", desaparece la gran mayoría de posibles interferencias para el material rodante. En consecuencia, se reduce el número de variables que debe procesar el sistema de control. Esto significa que dicho sistema puede hacerse más confiable y eficiente que los análogos existentes.

Los módulos de SkyWay no solo pueden distinguir los obstáculos en su camino, monitorear constantemente el intervalo seguro entre los módulos de transporte individuales, sino que también se acoplan automáticamente con un módulo defectuoso y luego lo remolcan al depósito.

 

El sistema de gestión de material rodante de SkyWay ya puede reconocer rostros, lo que le permite rastrear casos de deterioro de la salud de un pasajero, así como detectar oportunamente y prevenir acciones ilegales, como, por ejemplo, actos de vandalismo. Además, ella está constantemente aprendiendo por sí misma, lo que significa que el nivel de seguridad en los sistemas de transporte de hilos crecerá constantemente.

 

Velocidad y rendimiento

 

Entre todos los tipos de transporte público urbano, el tranvía está a la cabeza en términos de rendimiento (versiones de alta velocidad: 22 000 pasajeros/h) y capacidad de material rodante, solo superada por el metro. El número de vagones en la línea de tranvía es fácil de aumentar gracias al acoplamiento, sin aumentar el número de conductores.

La velocidad de movimiento de los tranvías modernos puede alcanzar los 120 km/h, sin embargo, en la práctica, los indicadores operativos varían de 20 a 40 km/h debido a la ubicación en el "primer nivel" y la interferencia constante con el tráfico. Esto se debe, nuevamente, al hecho de que los tranvías se mueven por las vías públicas. Por cierto, en el CIS, los sistemas de tranvía con una velocidad de funcionamiento promedio superior a 24 km/h se denominan de alta velocidad.

En los complejos de transporte urbano de SkyWay, el rendimiento puede ser de 50 000 pasajeros/h o más, y la velocidad máxima del material rodante puede alcanzar 150 km/hora o más. Está claro que esto debería ser en secciones rectas de las vías y para versiones pesadas del complejo urbano, en el que se mueven trenes con una capacidad de 200 a 300 pasajeros. También es obvio que si hay curvas en la pista, por ejemplo, con un radio de 200 metros, entonces la velocidad en ellas no puede ser superior a 36 km/h debido a las aceleraciones centrífugas laterales, que por razones físicas no pueden ser superiores a 0,5 m/s2 . Y esto no es un inconveniente de SkyWay, son las leyes de la física, a las que obedecen todos los sistemas de transporte, incluido el transporte de hilos.

Como no se puede desarrollar una velocidad de 150 km/h, si entre las estaciones vecinas, por ejemplo, hay solo 500 m. El máximo es de setenta kilómetros por hora en el medio del tramo, nuevamente basado en las leyes de la física, ya que la cómoda aceleración y el frenado debe ser inferior a 1 m/s2. De lo contrario, para tal "comodidad" del tráfico urbano, hay una expresión persistente "los llevan como la leña".

Por lo tanto, el rendimiento de 50 mil pasajeros por hora y una velocidad de 150 kilómetros por hora son las posibilidades del transporte urbano, y las características específicas de una línea de transporte de la ciudad en particular están determinadas por un estudio de viabilidad o un plan de negocios para un proyecto específico.

 

 

Algunas cifras

 

El tranvía tiene un impresionante margen de eficiencia, pero el precio de su "entrada" en la ciudad sigue siendo bastante alto. Esto es un hecho. El costo de construir 1 km de vías de tranvía urbano costará, en promedio, unos 10 millones de dólares. Sin embargo, estas cifras son muy arbitrarias, ya que no tienen en cuenta el costo del material rodante, la infraestructura, el suministro de energía y mucho más, ya que pueden variar según la ubicación específica para la construcción. Por ejemplo, una estimación preliminar del proyecto de una línea de tranvía del metro de Moscú (en lugar de Moscú) desde Podolsk a Ramensky (a través de los aeropuertos Domodedovo y Zhukovsky) oscilaba entre 92 y 98 mil millones de rublos para una sección de 74 km de largo con 16 estaciones. Y esto es más de 20 millones de dólares por kilómetro con la infraestructura incluida.  Además, por regla general, no tienen en cuenta la parte más cara de ningún proyecto de tranvía - el costo del terreno urbano.

Pero el alto costo de construir líneas de tranvía se justifica por otras ventajas de este tipo de transporte - durabilidad, respeto al medio ambiente y bajo costo de viaje.

A diferencia del transporte de automóviles, el tranvía no contamina el entorno urbano circundante con productos de combustión de hidrocarburos y productos de desgaste de neumáticos y asfalto, y sus caminos se pueden combinar con césped verde, lo que también tiene un efecto beneficioso en el microclima de la ciudad. 

 

 

La vida útil de un autobús o trolebús es de 10-20 años, y 50 no es un problema para un tranvía. Además, recientemente los tranvías han sido equipados con sistemas que convierten la corriente continua que el tranvía alimenta en corriente alterna. Esto permitió instalar motores eléctricos de CA en el tranvía, que prácticamente no requieren mantenimiento, ya que no tienen piezas de desgaste ni piezas de fricción.

Además, el tranvía cuenta con un costo de viaje bastante bajo -  40% más bajo que en un autobús o trolebús.

Es imposible no mencionar el inconveniente obvio del tranvía - el ruido y la vibración. El peso técnico máximo de un vagón de tranvía (con pasajeros) puede alcanzar las 50 toneladas, lo que, junto con ruedas de metal pesado, railes desiguales y juntas entre ellos, garantizará utensilios temblorosos en la cocina de un habitante de la ciudad. Además, las fachadas y cimientos de los edificios sufren de esto. Por supuesto, esto puede corregirse parcialmente instalando un paño aislante de vibraciones, ruedas de goma y soldadura de rieles con termita en una pestaña, pero no podrá deshacerse por completo de ruido del tranvía "de casa".

 

 

Los sistemas de transporte de SkyWay se caracterizan por un bajo consumo de material - gracias a los railes de hilos, la estructura de la via puede soportar cargas pesadas, sin dejar de ser ligera y duradera. Bajo consumo de material - bajo costo de construcción.

Material rodante de SkyWay está totalmente electrificado, lo que significa que su impacto ambiental está casi igual que nulo. El margen de seguridad de la estructura de la vía está diseñado para operar durante 100 años, material rodante: 25 años.

Como accionamiento en el material rodante de SkyWay se utilizan ruedas de motor de acero de un diseño especial. Se caracterizan por una baja resistencia a la rodadura debido al punto de contacto estrecho (en la dirección de rodadura). Las ruedas en tándem con un rendimiento aerodinámico excepcional proporcionan un bajo consumo de energía del material rodante.

El paso elevado continuo, que llena los railes con hormigon especial y el uso de materiales compuestos en la construcción de la rueda resuelve con éxito el problema de la formación de ruido en los complejos de transporte de hilos. En el futuro el material rodante de SkyWay debería volverse prácticamente silencioso, ya que el trabajo en esta dirección no se detiene.

 

 

El bajo consumo de energía + los bajos costos de capital para la construcción de los complejos de transporte de SkyWay en conjunto proporcionan una tarifa baja para un pasajero. Según los cálculos, el costo de un billete en las líneas de la ciudad de SkyWay será menor que el de los competidores potenciales.

 

Conclusiones

 

Las ventajas de un tranvía están en gran medida niveladas por uno, pero la desventaja clave es la necesidad de "compartir" el espacio de la calle con otros participantes del tráfico. Por supuesto, las áreas más problemáticas se pueden mover a un nivel separado - un paso elevado separado o una línea subterránea aislada. Pero en este caso, inevitablemente, y en ocasiones, el costo de la construcción aumentará, lo que cuestionará la viabilidad de su construcción.

Los complejos de transporte de hilos carecen de los inconvenientes inherentes a los tranvías, incluso a un nivel constructivo. Altas velocidades de movimiento, eficiencia, un nivel sin precedentes de seguridad y comodidad para los pasajeros, bajos costos de construcción, economía ... Podemos hablar sobre las ventajas de SkyWay durante mucho tiempo, pero incluso las que figuran son suficientes para llegar a una conclusión simple: Ya se ha creado una alternativa digna a los modos de transporte existentes.

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Alexander Kolesnikov
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29 Octubre 2019
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Замечательная статья.
Umytkan Satybaldinova
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05 Noviembre 2019
В действительности SKY WAY необходим сегодня как Транспорт Нового Инновационного развития,по всем параметрам превосходит на сегодняшний со всеми видами транспорта
Vladimir Chernov
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09 Noviembre 2019
Доступный язык изложения. Убедительно для здравомыслящего человека. Поддерживаю скорейшее внедрение технологии SkyWay повсеместно!

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