Infraestructura ferroviaria: Estimación de velocidades en tranvías

La estimación de velocidades en tranvías es un tema complejo que forma parte de la  Infraestructura ferroviaria. Os vamos a hablar del cálculo del tiempo de recorrido, de la Tramificación de la línea, y de la Simulación de la marcha, entre otras cosas. Esperamos que os resulte útil este artículo.

Cálculo del tiempo recorrido

El cálculo del tiempo de recorrido para un sistema tranviario (en los sistemas ferroviarios) es un problema altamente complejo puesto que existen gran cantidad de variables de influencia no fácilmente predecibles y cuantificables (interferencias con el tráfico rodado o peatones, funcionamiento de la prioridad semafórica, permeabilidad de la plataforma,…).

Para hacer una primera estimación del tiempo de recorrido de la línea que permita predimensionar la explotación del servicio se ha considerado los siguientes elementos:

• Simulación de marcha
• Definición de la velocidad comercial por comparación con otras explotaciones similares.

Tramificación de la línea

Para el buen desarrollo de la simulación, el trazado de la futura línea 1 del tranvía de Murcia, se ha descompuesto en cinco tramos (se ha incluido un subtramo adicional correspondiente al tramo experimental de la Infraestructura ferroviaria ya existente):

• Tramo A, Nueva Condomina – Plaza Circular (Parada Tramo de aproximadamente 7 Km. en vía doble en toda su longitud con un total de 13 paradas (Parada B1 común a los tramos A y B1).
• Tramo B1: Plaza Circular (Parada B1) – Parada B4: Tramo de aproximadamente 2 Km. en vía doble en toda su longitud con un total de 4 paradas (Parada B1 común en tramos A y B1; y Parada B4 común a los tramos B1 y B2).
• Tramo B2: Parada B4 – Terra Natura (Bifurcación): Tramo de aproximadamente 2 Km. en vía doble en toda su longitud con un total de 4 paradas (Parada B4 común a los tramos B1 y B2).
• Tramo B3: Terra Natura (Bifurcación) – UCAM: Tramo de aproximadamente 3 Km con una única vía para los dos sentidos de circulación y con un total de 4 paradas.
• Tramo C: Anillo Universitario: Tramo de aproximadamente 3,5 Km con un total de 5 paradas intermedias. Se trata de una configuración de anillo con un único sentido de circulación.

En el siguiente esquema se ha representado el esquema de la línea y la distribución en tramos anteriormente descrita.

Simulación de la marcha

Datos de partida:

–           Datos de la línea

• Plantas de trazado:

–          Rectas

–          Clotoides

–          Curvas

• Perfiles longitudinales:

–          Rectas (longitud, pendiente)

–          Curvas parabólicas (longitud, parámetro Kv)

Estos datos permiten calcular en cada punto la velocidad máxima aceptable en relación al diseño de las líneas. Se extraen las limitaciones de velocidad por la limitación de la aceleración no compensada en las curvas y transiciones y de las curvas parabólicas del perfil (limitación debido al confort de los viajeros)…. etc.

De cara a hacer las simulaciones se han realizado las siguientes variaciones en los PKs de los trazados facilitados por Tranvía de Murcia:

• Tramo A, vía derecha: De cara a evitar la presencia de PKs negativos se ha hecho una _ Datos del vehículo:

Se ha tomado una hipótesis de material móvil el Citadis 302 de Alstom cuyas características son:

• Longitud(m):32.5
• Velocidad máxima (km/h): 70.0
• Aceleración máxima(m/s2):1.2
• Deceleración máxima(m/s2): 1.2
• Jerk de tracción (m/s3) :1.0
• Jerk de frenado(m/s3):1.0
• Masa estática(Kg): 59690
• Masa dinámica(Kg): 3000

–          Cruces:

Al estar simulando un sistema tranviario (sistemas ferroviarios), se deben tener en cuenta las interferencias que pueden surgir con el tráfico rodado. Aunque se consideré que el Tranvía gozará de prioridad semafórica, en la señalización ferroviaria, en todo su recorrido, la existencia de cruces penalizará la velocidad comercial del mismo por diversos motivos. Para el desarrollo de las simulaciones se han tomado dos hipótesis. Una primera hipótesis en las que no se considera la influencia de los cruces en la velocidad comercial (válida en el caso de plataformas altamente segregadas con una prioridad semafórica absoluta) y una segunda hipótesis en la que de cara a considerar esta influencia de la permeabilidad de la plataforma se ha limitado la velocidad máxima al paso por cruces a 30 Km/h.

–           Aparatos de vía:

Para realizar la simulación, también se ha tenido en cuenta la ubicación de los aparatos de vía en la Infraestructura ferroviaria, ya que existen limitaciones de velocidad a 15 Km/h al paso por agujas en desviada y a 30 Km/h en el paso de agujas de punta en directa.

Hipótesis de circulación:

• Tiempo de parada: 20 segundos.
• Velocidad máxima: 70 Km/h ó 50Km/h (dependiendo la alternativa a estudio).
• Velocidad máxima de paso por agujas en punta o desviada: 15 Km/h
• Velocidad máxima de paso por cruces: 30 Km/h ó 50 Km/h dependiendo de la hipótesis de estudio (se simularán ambas limitaciones).
• Velocidad máxima de entrada en una parada: 25 km/h.
• Se considera que se respeta en todo momento el código de circulación.

Autor: Luis Miguel  García. Alumno de la edición octubre 2014 del Máster en infraestructuras ferroviarias

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