Tren disel
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trenes tgv, francia
INTRODUCCIÓN
El objetivo general de presentación al diseño industrial este trimestre es estudiar y comprender la historia del diseño como una realidad no cronológica que se presenta en unidades discretas relacionadas entre sí. Como tema de estudio se toman los medios de transportes urbanos de uso público, para comprender su origen y como este influye en el contexto en el que está inmerso, en los aspectos sociales, económicos, culturales y topográficos. El caso particular tomado para esta investigación fueron los trenes, desembocando finalmente en los trenes de alta velocidad, o trenes TGV. Para analizarlo de modo particular se elige el caso de las líneas presentes en París, Francia. A continuación analizará este medio de transporte en sus aspectos de diseño, su tecnología, infraestructura y su funcionamiento como sistema y servicio, a modo de comprender el porqué de su implementación en su contexto y el porqué de su invención.
MARCO TEÓRICO
Trenes TGV hacen su aparición en Francia el año 1981, donde fueron y son diseñados y fabricados por Alstom y SNCF. Alstom es una corporación francesa dedicada al negocio de la generación de energía eléctrica, la fabricación de trenes y barcos como medios de transporte, mientras que SNCF (Sociedad Nacional de Ferrocarriles Franceses) es una empresa estatal francesa encargada de la explotación de los ferrocarriles en ese país a modo de monopolio.
En su contexto social, comienza una época en donde las masas comienzan a necesitar una mayor interconectividad y a gran velocidad, además el país comienza a invertir en nuevas tecnologías para implementar en sus soluciones y servicios. Todo esta para alcanzar la rapidez del estilo de vida que comenzaba a dibujarse. La intención de la fabricación de estos trenes es la reducción de los tiempos de viaje entre ciudades, utilizando tecnología que permite a estos trenes viajar a 320 km/h aprox.
CASO DE ESTUDIO
Trenes TGV, París, Francia.
Se elige este caso en particular ya que, aunque podríamos no considerar la red de trenes TGV como un medio de transporte urbano, en este caso se puede ver sus similitudes con estos tipos de servicio, por la alta conectividad que produce entre Francia y sus países vecinos, formando redes que funcionan como un sistema de aquel tipo llevando este funcionamiento a una escala de mayor envergadura.
PROBLEMÁTICA DEL LUGAR En Francia comienza a existir la necesidad de reducir los tiempos de viaje entre Paris y Lyon, al igual que otros destinos de Europa. Esta necesidad se hace fuertemente presente en la clase ejecutiva, la cual necesita realizar estos viajes de negocios de manera rápida y cómoda. Paralelo a esto, Francia comienza a darle prioridad a la implementación e investigación de nuevas tecnologías para implementar en los servicios urbanos.
HIPOTESIS La implementación de los trenes de alta velocidad en Francia permitiría la reducción de tiempos gracias a su diseño aerodinámico y las nuevas tecnologías empleadas para su funcionamiento, permitiendo así una mayor interconectividad entre París y sus ciudades vecinas, volviendo el viajar largas distancias algo sencillo y rápido.
Para comenzar se deben tener claros dos conceptos claves en lo estudiado, los conceptos de servicio y sistema.
Servicio Un servicio es la satisfacción de las necesidades de un cliente, a través de actividades desarrolladas de forma personal o por una máquina, con el mismo cliente o sobre un bien de él. El tipo de servicio que ofrece un medio de transporte urbano es del tipo persona-local-máquina-cliente, en donde el cliente o usuario recibe el servicio directamente y el prestador del servicio suministra un espacio adecuado, el equipamiento, las herramientas necesarias e insumos, para poder satisfacer al usuario. Esta es la categoría de los medios de transportes urbanos, que como servicio busca satisfacer las necesidades colectivas siempre buscando el bien común.
Sistema Sistema es un conjunto de elementos organizados y relacionados que interactúan entre sí para lograr un objetivo. Este puede ser físico (tangible) o abstracto (conceptual). Para que un sistema funciones además de tener partes, necesita la entrada de elementos (energía, materia o información), para al final entregar algún elemento de salida (energía, materia o información). Es importante considerar que cada sistema existe dentro de otro sistema más grande o supersistema, y a su vez estar compuesto por sistemas más pequeños o subsistemas. El caso que se esta estudiando, los medios de transportes urbanos, son del tipo físico, en donde también se esta inserto en un supersistema, ya que este siempre se relaciona con otros medios de transportes, que en algunos casos compite y en otros se complementa con el. Además en si mismos los medios de transportes urbanos poseen subsistemas en si, como los sistemas de pago, sistema de suministro energético, sistema de horarios, etc.
La idea de implantar el TGV fue propuesta en los años 1960, después de que Japón hubiese empezado la construcción del Shinkansen en 1959.Paralelo a esto el gobierno francés favorecía las investigaciones en nuevas tecnologías, profundizando en campos como la producción los trenes magnéticos, como el aerotrén. Simultáneamente, SNCF empezó a investigar acerca de la operatividad de trenes de alta velocidad sobre vías tradicionales como una forma de aprovechar las vías ya existentes.
El servició TGV comenzó a funcionar para el público el año 1981. Los pasajeros para los que inicialmente estaba destinado este tren eran gente de negocios que necesitaba viajar entre ciudades. Y como medio de transporte el TGV era considerablemente más rápido que el resto. Esra rapidez volvió a este tren muy popular, incluso para otro tipo de público distinto de la clase.
Línea de alta velocidad
El TGV circula en líneas de alta velocidad permitiéndole alcanzar velocidades de hasta 320 km/h en las líneas más nuevas. Los trenes TGV también pueden circular por trazados convencionales aunque para mantener la seguridad en estas líneas, su velocidad máxima es de 220 km/h. Esta es una ventaja del TGV sobre otros trenes, como por ejemplo los trenes de levitación magnética, ya que los TGV pueden llegar a más destinos aunque no exista una línea específicamente construida para ellos, actualmente tienen 200 destinos en Francia y alrededores.
El trazado de vías La construcción de las líneas de alta velocidad es similar a la de las líneas tradicionales, pero con una pequeña diferencia, el radio de las curvas es mayor para que los trenes puedan atravesar las curvas a mayores velocidades sin aumentar la fuerza centrífuga que sentirán los pasajeros. El radio de los trazados de alta velocidad históricamente estaba limitado a curvas de más de 4 km de radio pero en las nuevas líneas tienen que tener un radio mínimo de 7 km para los futuros aumentos en la velocidad. Si la línea únicamente se usa para el tráfico de alta velocidad, las líneas pueden tener pendientes más pronunciadas. Esto facilita la planificación de las líneas de alta velocidad y reduce los costes de construcción. El considerable momento lineal de los trenes TGV a alta velocidad les permite poder ascender por estas pendientes sin un gran incremento en el consumo de energía. También pueden superar los descensos, mejorando la eficiencia del consumo La alineación de las vías es más precisa que en los trazados convencionales y el balasto está colocado más profundamente que en el perfil común, el resultado es un incremento de la carga que pueden soportar las vías y una mejora en la estabilidad. Las vías están ancladas por más traviesas por kilómetro de lo común y todas tienen unas características especiales. El carril es de 60 kg/m y traviesa de hormigón. El uso de soldadura continua en los carriles en vez de las soldaduras cortas para unirlos aumenta la comodidad del viaje a alta velocidad, evitando el traqueteo que producen las uniones de los raíles en una línea convencional. El diámetro de los túneles también debe de ser mayor de lo normal, especialmente la entrada; la finalidad de este aumento de diámetro es reducir los efectos de los cambios de presión de aire que pueden ser más problemáticos en los trenes de alta velocidad por las velocidades alcanzadas por el TGV.
Suministro energético
Las líneas de alta velocidad de la red TGV están electrificadas con corriente alterna a 25 kV y 50 Hz. Los hilos de la catenaria se mantienen a una tensión mayor que en las líneas normales, ya que el pantógrafo provoca oscilaciones en ellos, y la onda debe viajar más rápido que el tren para evitar producir ondas estacionarias que pudieran causar la ruptura del cable. En los trazados de alta velocidad, sólo está en funcionamiento uno de los dos pantógrafos del tren, el trasero es el que está elevado, impidiendo la amplificación de las oscilaciones que provocaría el pantógrafo delantero. La tensión para los motores del coche motor delantero se transfiere mediante un cable de alta tensión que recorre el tren por el techo.
Protección de las vías
Las líneas de alta velocidad están cercadas durante todo su trazado para prevenir que animales o personas atraviesen las vías. Los pasos a nivel no están permitidos y los puentes sobre la línea están equipados con sensores que detectan la caída de objetos a las vías. Todos los cruces de una LAV se producen por pasos a desnivel, ya sea mediante túneles o pasos elevados evitando de este modo la necesidad de cruzar frontalmente el trazado.
Señalización
Debido a la alta velocidad de los TGV, los maquinistas de estos trenes no son capaces de ver y reaccionar sobre las señales de ferrocarril como en las líneas normales, por eso los TGV incorporan un sistema de señalización en cabina, en la red francesa utiliza el sistema TVM (Transmisión Vía Maquina) usado para la señalización de las LAV o Lineas de Alta Velocidad. La información se transmite al tren por el envío de pulsos eléctricos a través circuitos de vía, informando de la velocidad, velocidad máxima o indicaciones de parada y arranque directamente al cuadro de mandos de las cabinas del tren. La línea está dividida en bloques de señales cada 1,5 km, los límites están marcados por unos tableros de fondo azul con un triángulo amarillo. En el cuadro de mandos de la cabina se muestra la máxima velocidad permitida para los trenes en el tramo actual y también la velocidad objetivo basada en el perfil de la línea. La velocidad máxima permitida se basa en factores como la proximidad con los trenes de delante, la colocación de los desvíos, restricciones de velocidad, la velocidad máxima del tren y la distancia hasta el final de la línea.
Estaciones Una de las principales ventajas del TGV sobre otras tecnologías de transporte rápido sobre raíles como los trenes de levitación magnética es que los TGVs tienen la ventaja de las infraestructuras ya existentes. Esto permite conectar los centros de las ciudades realizando un mínimo gasto económico en las estaciones. Los TGVs utilizan también vías interurbanas y estaciones construidas para trenes de velocidad lenta. Sin embargo se a tenido cuidado de construir nuevas estaciones en áreas suburbanas o en zonas periféricas de las ciudades junto con las rutas de alta velocidad. Esto permite a los TGVs parar sin incurrir en una gran penalización de tiempo. En algunos casos, las estaciones han sido construidas a medias entre dos comunidades.
Contexto social
Impacto social Su impacto social es altísimo, ya que genera un cambio muy grande en los tiempos y en el acortamiento de distancias, todo se vuelve más accesible, lo que permite conocer otros lugares y generar mayor diversidad cultural entre otras cosas.
Impacto topográfico A pesar de que los trenes TGV intentan usar en lo posible las líneas de tren ya existentes, debido a su necesidad de líneas con curvas poco pronunciadas, no siempre puede utilizarlas, por lo que se debe construir y cambiar topográficamente el terreno para poder pasar por el.
Infraestructura Para su funcionamiento los trenes necesitan en cuanto a infraestructura 3 elementos: trenes, vías, estaciones. Siendo estas dos ultimas las que modifican topográficamente la ciudad, enfatizando las vías.
CONCLUSIÓN
Los trenes TGV son una muestra tangible de cómo los avances tecnológicos comienzan a hacer cambios en las concepciones que se tienen de lo que es he implica un medio de transporte urbano. Si bien no podemos considerar este tipo de trenes como un transporte urbano como tal, se asemeja mucho a este tipo de clasificación, ya que este genera una interconexión entre ciudades tan fuerte que pareciese que los países europeos se volvieran uno, unidos por esta gran red de líneas de alta velocidad. La gran reducción de tiempo en el viaje vuelve las ciudades más cercanas entre si, todo se reduce, todo se vuelve cerca en la variante tiempo.
