El tránsito rápido personal ( PRT ), también conocido como podcars o taxis guiados/sobre rieles , es un modo de transporte público que presenta pequeños vehículos automatizados de baja capacidad que operan en una red de vías-guía especialmente construidas. PRT es un tipo de tránsito automatizado de vías guía (AGT), una clase de sistema que también incluye vehículos más grandes hasta sistemas de metro pequeños. En términos de rutas, tiende hacia sistemas de transporte público personal .
Los vehículos PRT están diseñados para viajes individuales o en grupos pequeños y normalmente no transportan más de tres a seis pasajeros por vehículo . [1] Las vías-guía están dispuestas en una topología de red, con todas las estaciones ubicadas en apartaderos y con frecuentes puntos de fusión/divergencia. Esto permite viajar sin escalas de un punto a otro, sin pasar por todas las estaciones intermedias. El servicio punto a punto se ha comparado con un taxi o un ascensor horizontal (ascensor).
Se han propuesto numerosos sistemas PRT pero la mayoría no se han implementado. En noviembre de 2016 [update], solo un puñado de sistemas PRT están operativos: Morgantown Personal Rapid Transit (el más antiguo y extenso), en Morgantown, Virginia Occidental , ha estado en funcionamiento continuo desde 1975. Desde 2010 ha operado un sistema 2getthere de 10 vehículos. en Masdar City , Emiratos Árabes Unidos, y desde 2011 funciona un sistema Ultra PRT de 21 vehículos en el aeropuerto Heathrow de Londres . Un sistema Vectus de 40 vehículos con estaciones en línea se inauguró oficialmente en Suncheon , [2] Corea del Sur, en abril de 2014. [3] [4] Se construyó un sistema PRT que conecta las terminales y el estacionamiento en el nuevo Aeropuerto Internacional Chengdu Tianfu , que se inauguró en 2021. [5] [6]
La mayoría de los sistemas de transporte público trasladan a las personas en grupos por rutas programadas. Esto tiene ineficiencias inherentes. [7] Para los pasajeros, el tiempo se pierde esperando a que llegue el siguiente vehículo, rutas indirectas a su destino, paradas para pasajeros con otros destinos y, a menudo, horarios confusos o inconsistentes. Reducir la velocidad y acelerar grandes pesos puede socavar los beneficios del transporte público para el medio ambiente y, al mismo tiempo, ralentizar el resto del tráfico. [7]
Los sistemas de tránsito rápido personales intentan eliminar estos desechos moviendo pequeños grupos sin parar en vehículos automatizados sobre vías fijas. Idealmente, los pasajeros pueden subir a una cápsula inmediatamente después de llegar a una estación y, con una red de vías suficientemente extensa, tomar rutas relativamente directas hasta su destino sin paradas. [7]
El bajo peso de los vehículos pequeños del PRT permite vías guía y estructuras de soporte más pequeñas que los sistemas de transporte público como el tren ligero. [7] Las estructuras más pequeñas se traducen en menores costos de construcción, servidumbres más pequeñas e infraestructura menos molesta visualmente. [7]
Tal como están las cosas, aún no se ha construido un despliegue en toda la ciudad con muchas líneas y estaciones muy espaciadas, como lo prevén los proponentes. Proyectos anteriores han fracasado debido a financiación, sobrecostos, conflictos regulatorios, cuestiones políticas, tecnología mal aplicada y fallas en el diseño, la ingeniería o la revisión. [7]
Sin embargo, la teoría sigue activa. Por ejemplo, de 2002 a 2005, el proyecto EDICT, patrocinado por la Unión Europea , realizó un estudio sobre la viabilidad del PRT en cuatro ciudades europeas. El estudio involucró a 12 organizaciones de investigación y concluyó que PRT: [8]
El informe también concluyó que, a pesar de estas ventajas, las autoridades públicas no se comprometerán a construir un PRT debido a los riesgos asociados a ser la primera implementación pública. [8] [9]
El acrónimo PRT fue introducido formalmente en 1978 por J. Edward Anderson . [10] La Asociación de Tránsito Avanzado (ATRA), un grupo que aboga por el uso de soluciones tecnológicas a los problemas de tránsito, compiló una definición en 1988 que se puede ver aquí. [11]
Actualmente, cinco sistemas de redes de tránsito avanzado (ATN) están operativos y varios más están en etapa de planificación. [12]
La siguiente lista resume varios proveedores conocidos de redes de tránsito automatizado (ATN) a partir de 2014, con modificaciones posteriores. [32]
Los conceptos modernos de PRT comenzaron alrededor de 1953, cuando Donn Fichter, un planificador de transporte urbano, comenzó a investigar sobre PRT y métodos de transporte alternativos. En 1964, Fichter publicó un libro [36] que proponía un sistema de transporte público automatizado para zonas de densidad de población media y baja. Uno de los puntos clave planteados en el libro fue la creencia de Fichter de que la gente no dejaría sus automóviles en favor del transporte público a menos que el sistema ofreciera flexibilidad y tiempos de tránsito de un extremo a otro mucho mejores que los sistemas existentes: flexibilidad y rendimiento, en su opinión. sólo un sistema PRT podría proporcionar. Varios otros planificadores urbanos y de tránsito también escribieron sobre el tema y siguieron algunos experimentos iniciales, pero el PRT siguió siendo relativamente desconocido.
Casi al mismo tiempo, Edward Haltom estaba estudiando los sistemas de monorraíl . Haltom se dio cuenta de que el tiempo necesario para arrancar y detener un gran tren monorraíl convencional, como los del Schwebebahn de Wuppertal , significaba que una sola línea sólo podía soportar entre 20 y 40 vehículos por hora. Para lograr movimientos razonables de pasajeros en un sistema de este tipo, los trenes tenían que ser lo suficientemente grandes como para transportar cientos de pasajeros (ver avance para una discusión general). Esto, a su vez, exigía grandes guías que pudieran soportar el peso de estos grandes vehículos, lo que elevaba los costes de capital hasta el punto de que los consideraba poco atractivos. [37]
Haltom centró su atención en desarrollar un sistema que pudiera operar con tiempos más cortos, permitiendo así que los autos individuales fueran más pequeños preservando al mismo tiempo la misma capacidad general de ruta. Los automóviles más pequeños significarían menos peso en un punto determinado, lo que significaría vías-guía más pequeñas y menos costosas. Para eliminar el atasco en las estaciones, el sistema utilizó estaciones "fuera de línea" que permitieron que el tráfico principal evitara los vehículos detenidos. Diseñó el sistema Monocab utilizando automóviles de seis pasajeros suspendidos sobre ruedas desde una vía aérea. Como la mayoría de los sistemas suspendidos, padecía el problema de las difíciles disposiciones de conmutación. Dado que el vagón circulaba sobre rieles, cambiar de un camino a otro requería mover el riel, un proceso lento que limitaba los posibles avances. [37]
A finales de la década de 1950, los problemas de la expansión urbana se estaban haciendo evidentes en Estados Unidos. Cuando las ciudades mejoraron las carreteras y se redujeron los tiempos de tránsito, los suburbios se desarrollaron a distancias cada vez mayores de los centros de las ciudades y la gente abandonó las zonas céntricas. La falta de sistemas de control de la contaminación , el rápido aumento de la propiedad de automóviles y los viajes más largos hacia y desde el trabajo estaban causando importantes problemas en la calidad del aire. Además, el movimiento hacia los suburbios provocó una fuga de capitales desde las zonas del centro, una de las causas de la rápida decadencia urbana observada en Estados Unidos.
Los sistemas de transporte masivo eran una forma de combatir estos problemas. Sin embargo, durante este período, el gobierno federal estaba alimentando los problemas financiando el desarrollo del sistema de carreteras interestatales , mientras que al mismo tiempo se reducía rápidamente la financiación para el transporte público. El número de usuarios del transporte público en la mayoría de las ciudades se desplomó. [38]
En 1962, el presidente John F. Kennedy encargó al Congreso la tarea de abordar estos problemas. Estos planes se hicieron realidad en 1964, cuando el presidente Lyndon B. Johnson promulgó la Ley de Transporte Masivo Urbano de 1964 , formando así la Administración de Transporte Masivo Urbano . [39] UMTA se creó para financiar desarrollos de transporte masivo de la misma manera que la anterior Ley de Ayuda Federal para Carreteras de 1956 había ayudado a crear las Carreteras Interestatales. Es decir, la UMTA ayudaría a cubrir los costos de capital de construir nueva infraestructura.
Sin embargo, los planificadores que conocían el concepto de PRT estaban preocupados de que construir más sistemas basados en tecnologías existentes no solucionaría el problema, como Fitcher había señalado anteriormente. Los defensores sugirieron que los sistemas tendrían que ofrecer la flexibilidad de un automóvil:
La razón del triste estado del transporte público es muy básica: los sistemas de transporte simplemente no ofrecen un servicio que aleje a la gente de sus automóviles . En consecuencia, su patrocinio proviene en gran medida de aquellos que no pueden conducir, ya sea porque son demasiado jóvenes, demasiado viejos o demasiado pobres para poseer y manejar un automóvil. Mírelo desde el punto de vista de un viajero que vive en un suburbio y está tratando de llegar a trabajar en el distrito central de negocios (CBD). Si va a ir en transporte público, un escenario típico podría ser el siguiente: primero debe caminar hasta la parada de autobús más cercana, digamos una caminata de cinco o diez minutos, y luego puede que tenga que esperar hasta otros diez minutos, posiblemente en condiciones climáticas adversas, para que llegue el autobús. Cuando llegue, es posible que tenga que ponerse de pie a menos que tenga la suerte de encontrar un asiento. El autobús quedará atrapado en la congestión de la calle y se moverá lentamente, y hará muchas paradas sin ninguna relación con el objetivo de su viaje. A continuación, el autobús podrá dejarlo en una terminal con destino a un tren de cercanías. De nuevo tendrá que esperar y, después de subir al tren, sufrir de nuevo varias paradas en el camino hacia el CBD, y posiblemente de nuevo tenga que permanecer en el pasillo. Se bajará en la estación más cómoda para su destino y posiblemente tendrá que hacer transbordo nuevamente a un sistema de distribución. No es de extrañar que en aquellas ciudades donde se dispone de amplios aparcamientos económicos, la mayoría de los que pueden conducir conduzcan. [40]
En 1966, se pidió al Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano de los Estados Unidos que "emprendera un proyecto para estudiar... nuevos sistemas de transporte urbano que transportarán personas y mercancías... de forma rápida, segura, sin contaminar el aire y en un manera que contribuya a una buena planificación urbana". El informe resultante se publicó en 1968 [41] y proponía el desarrollo del PRT, así como otros sistemas como el dial-a-bus y los enlaces interurbanos de alta velocidad.
A finales de la década de 1960, Aerospace Corporation , una corporación independiente sin fines de lucro creada por el Congreso de los Estados Unidos, dedicó mucho tiempo y dinero al PRT y realizó gran parte de los primeros análisis teóricos y de sistemas. Sin embargo, esta corporación no puede vender a clientes que no sean del gobierno federal. En 1969, los miembros del equipo de estudio publicaron la primera descripción ampliamente publicitada del PRT en Scientific American . [42] En 1978, el equipo también publicó un libro. [43] Estas publicaciones desencadenaron una especie de "carrera de tránsito" del mismo modo que la carrera espacial , con países de todo el mundo apresurándose a unirse a lo que parecía ser un mercado futuro de inmenso tamaño.
La crisis del petróleo de 1973 encareció los combustibles para vehículos, lo que naturalmente interesó a la gente en el transporte alternativo.
En 1967, el gigante aeroespacial Matra inició el proyecto Aramis en París . Después de gastar alrededor de 500 millones de francos , el proyecto fue cancelado cuando no pasó sus pruebas de calificación en noviembre de 1987. Los diseñadores intentaron hacer que Aramis funcionara como un "tren virtual", pero problemas con el software de control provocaron que los vagones chocaran de manera inaceptable. El proyecto finalmente fracasó. [44]
Entre 1970 y 1978, Japón operó un proyecto llamado "Sistema de vehículos controlado por computadora" (CVS). En una instalación de prueba a gran escala, 84 vehículos operaron a velocidades de hasta 60 kilómetros por hora (37,3 mph) en una vía guía de 4,8 km (3,0 millas); Durante las pruebas se lograron avances de un segundo . Otra versión de CVS estuvo en funcionamiento público durante seis meses, de 1975 a 1976. Este sistema tenía 12 vehículos monomodo y cuatro vehículos bimodo en una pista de 1,6 km (1,0 millas) con cinco estaciones. Esta versión transportaba a más de 800.000 pasajeros. CVS fue cancelado cuando el Ministerio de Tierra, Infraestructura y Transporte de Japón lo declaró inseguro según las normas de seguridad ferroviarias existentes, específicamente con respecto a las distancias de frenado y avance.
El 23 de marzo de 1973, Frank Herringer, administrador de la Administración de Transporte Masivo Urbano de los Estados Unidos (UMTA), testificó ante el Congreso: "Un programa del DOT que conduce al desarrollo de un sistema PRT (HCPRT) de alta capacidad y con un avance corto de medio a un segundo". se iniciará en el año fiscal 1974." [45] Sin embargo, este programa HCPRT se desvió hacia un modesto programa tecnológico. [ cita necesaria ] Según J. Edward Anderson , partidario del PRT , esto se debió "a un fuerte cabildeo por parte de intereses que temen volverse irrelevantes si un programa genuino del PRT se hace visible". A partir de ese momento, las personas interesadas en HCPRT no pudieron obtener financiación para la investigación de la UMTA. [46]
En 1975, se completó el proyecto Morgantown Personal Rapid Transit . Tiene cinco estaciones fuera de línea que permiten viajes sin escalas programados individualmente a lo largo de una pista de 8,7 millas (14,0 km) atendida por una flota de 71 automóviles. Esta es una característica crucial del PRT. Sin embargo, no se considera un sistema PRT porque sus vehículos son demasiado pesados y transportan demasiadas personas. Cuando transporta a muchas personas, opera de punto a punto, en lugar de funcionar como un transportador automatizado de personas de un extremo de la línea al otro. Durante los períodos de poco uso, todos los automóviles realizan un circuito completo parando en cada estación en ambas direcciones. Morgantown PRT todavía está en funcionamiento continuo en la Universidad de West Virginia en Morgantown, Virginia Occidental , con alrededor de 15.000 pasajeros por día (en 2003 [update]). La vía calentada por vapor ha resultado costosa y el sistema requiere un presupuesto de operación y mantenimiento de 5 millones de dólares al año. [47] Aunque demostró con éxito el control automatizado y todavía está en funcionamiento, no se vendió a otros sitios. Un informe de 2010 concluyó que reemplazar el sistema con autobuses en las carreteras proporcionaría un servicio insatisfactorio y crearía congestión. [48] [49] Posteriormente, los sistemas informáticos y de control de vehículos de cuarenta años fueron reemplazados en la década de 2010 y hay planes para reemplazar los vehículos.
De 1969 a 1980, Mannesmann Demag y MBB cooperaron para construir el sistema de transporte urbano Cabinentaxi en Alemania . Juntas, las empresas formaron la empresa conjunta Cabintaxi. Crearon una amplia tecnología PRT, incluida una pista de pruebas, que el gobierno alemán y sus autoridades de seguridad consideraron completamente desarrollada. El sistema debía instalarse en Hamburgo , pero los recortes presupuestarios detuvieron el proyecto propuesto antes del inicio de la construcción. Sin otros proyectos potenciales en el horizonte, la empresa conjunta se disolvió y la tecnología PRT completamente desarrollada nunca se instaló. Cabintaxi Corporation, una empresa con sede en Estados Unidos, obtuvo la tecnología en 1985 y sigue activa en el mercado del sector privado intentando vender el sistema, pero hasta ahora no ha habido instalaciones.
En 1979 se puso en servicio el sistema de tránsito rápido para pacientes del Centro Médico de la Universidad de Duke de tres estaciones . Excepcionalmente, los vagones podían moverse hacia los lados, así como hacia atrás y hacia adelante, y se lo describió como un "ascensor horizontal". El sistema se cerró en 2009 para permitir la ampliación del hospital.
En la década de 1990, Raytheon invirtió mucho en un sistema llamado PRT 2000, basado en la tecnología desarrollada por J. Edward Anderson en la Universidad de Minnesota . Raytheon no pudo instalar un sistema contratado en Rosemont, Illinois , cerca de Chicago , cuando los costos estimados aumentaron a 50 millones de dólares por milla, supuestamente debido a cambios de diseño que aumentaron el peso y el costo del sistema en relación con el diseño original de Anderson. En 2000, los derechos de la tecnología volvieron a la Universidad de Minnesota y posteriormente fueron adquiridos por Taxi2000. [50] [51]
En 1999, el sistema ParkShuttle diseñado por 2getthere se inauguró en el barrio de Kralingen, al este de Rotterdam, utilizando autobuses sin conductor de 12 plazas. El sistema se amplió en 2005 y se introdujeron nuevos vehículos de segunda generación para dar servicio a cinco estaciones en 1,8 kilómetros (1,1 millas) con cinco pasos a nivel sobre carreteras ordinarias. La operación está programada en los períodos pico y bajo demanda en el resto de horarios. [52] En 2002, 2getthere operó veinticinco "CyberTaxis" de 4 pasajeros en la exposición hortícola Floriade de 2002 en Holanda . Estos transportaban pasajeros a lo largo de una pista que ascendía en espiral hasta la cima de Big Spotters Hill. La pista tenía aproximadamente 600 metros (1969 pies) de largo (unidireccional) y presentaba solo dos estaciones. La operación de seis meses tenía como objetivo investigar la aceptación pública de sistemas similares a los PRT.
En 2010, se abrió un sistema 2getthere de 10 vehículos (cuatro asientos cada uno) y dos estaciones para conectar un estacionamiento con el área principal de la ciudad de Masdar , Emiratos Árabes Unidos. El sistema funciona en un sótano debajo de la ciudad y se suponía que sería un proyecto piloto para una red mucho más grande, que también habría incluido el transporte de mercancías. La ampliación del sistema se canceló justo después de la apertura del plan piloto debido al coste de construcción del sótano y desde entonces se han propuesto otros vehículos eléctricos. [20]
En enero de 2003, el prototipo del sistema ULTra ("Transporte ligero urbano") en Cardiff , Gales, fue certificado para transportar pasajeros por la Inspección de Ferrocarriles del Reino Unido en una pista de prueba de 1 km (0,6 millas). ULTra fue seleccionado en octubre de 2005 por BAA plc para el aeropuerto de Heathrow en Londres . [53] Desde mayo de 2011, un sistema de tres estaciones ha estado abierto al público, transportando pasajeros desde un estacionamiento remoto hasta la terminal 5. [24] Durante el despliegue del sistema, los propietarios de Heathrow se convirtieron en propietarios del diseño UltrPRT. En mayo de 2013, Heathrow Airport Limited incluyó en su borrador de plan maestro quinquenal (2014-2019) un plan para utilizar el sistema PRT para conectar la terminal 2 y la terminal 3 con sus respectivos aparcamientos comerciales. La propuesta no se incluyó en el plan final debido a la prioridad de gasto dada a otros proyectos de capital y ha sido aplazada. [54] Si se construye una tercera pista en Heathrow se destruirá el sistema existente, que será reemplazado por otro PRT.
En junio de 2006, un consorcio coreano-sueco, Vectus Ltd, comenzó a construir una pista de pruebas de 400 m (1312 pies) en Uppsala , Suecia. [55] Este sistema de prueba se presentó en la conferencia PodCar City de 2007 en Uppsala. [56] En abril de 2014 se inauguró en Suncheon , Corea del Sur, un sistema de 40 vehículos, 2 estaciones y 4,46 km (2,8 millas) llamado "SkyCube".
En la década de 2010, el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Occidente de México inició una investigación en el proyecto LINT ("Transporte en Red Inteligente Lean") y construyó un modelo a escala operativa 1/12. [58] Este se desarrolló aún más y se convirtió en el sistema Modutram [59] y se construyó una pista de pruebas a gran escala en Guadalajara , que estuvo operativa en 2014. [60]
En 2018 se anunció que se instalaría un sistema PRT en el nuevo Aeropuerto Internacional Chengdu Tianfu . [5] El sistema incluirá 6 millas de vías guía, 4 estaciones, 22 módulos y conectará el estacionamiento del aeropuerto con dos edificios terminales. Es suministrado por Ultra MTS. La apertura del aeropuerto está prevista para 2021. [61]
Entre el puñado de sistemas prototipo (y el mayor número que existe sobre el papel) existe una diversidad sustancial de enfoques de diseño, algunos de los cuales son controvertidos.
El peso del vehículo influye en el tamaño y el coste de las guías de un sistema, que a su vez son una parte importante del coste de capital del sistema. Los vehículos más grandes son más caros de producir, requieren guías más grandes y costosas y utilizan más energía para arrancar y detenerse. Si los vehículos son demasiado grandes, las rutas punto a punto también se vuelven más caras. Por el contrario, los vehículos más pequeños tienen más superficie por pasajero (por lo tanto, tienen una mayor resistencia total del aire, lo que domina el costo de energía para mantener los vehículos en movimiento a alta velocidad), y los motores más grandes son generalmente más eficientes que los más pequeños.
El número de pasajeros que compartirán un vehículo es una incógnita clave. En Estados Unidos, un automóvil promedio transporta a 1,16 personas, [62] y en la mayoría de los países industrializados el promedio suele ser inferior a dos personas; No tener que compartir vehículo con extraños es una ventaja clave del transporte privado . Con base en estas cifras, algunos han sugerido que lo óptimo es dos pasajeros por vehículo (como con skyTran , EcoPRT y Glydways), o incluso un solo pasajero por vehículo. Otros diseños utilizan un automóvil como modelo y eligen vehículos más grandes, lo que permite acomodar a familias con niños pequeños, ciclistas, pasajeros discapacitados en sillas de ruedas o uno o dos palés de carga.
Todos los diseños actuales (excepto el Shweeb de propulsión humana ) funcionan con electricidad . Para reducir el peso del vehículo, la energía se transmite generalmente a través de conductores de línea, aunque dos de los sistemas operativos utilizan baterías a bordo. Según el diseñador de Skyweb/Taxi2000, J. Edward Anderson , el sistema más ligero utiliza un motor de inducción lineal (LIM) en el vehículo tanto para la propulsión como para el frenado, lo que también hace que las maniobras sean consistentes independientemente del clima, especialmente lluvia o nieve. Los LIM se utilizan en una pequeña cantidad de aplicaciones de tránsito rápido, pero la mayoría de los diseños usan motores rotativos . La mayoría de estos sistemas conservan una pequeña batería a bordo para llegar a la siguiente parada después de un corte de energía. CabinTaxi utiliza un LIM y pudo demostrar avances de 0,5 segundos en su pista de prueba. El sistema prototipo Vectus utilizó LIM montados en orugas continuas con la placa de reacción en el vehículo, eliminando el sistema de propulsión activa (y la potencia requerida) en el vehículo.
ULTra y 2getthere utilizan baterías a bordo, recargadas en estaciones. Esto aumenta la seguridad y reduce la complejidad, el coste y el mantenimiento de la vía-guía. Como resultado, la vía ULTRa se asemeja a una acera con bordillos y su construcción es económica. Los vehículos ULTRa y 2getthere se parecen a pequeños coches eléctricos automatizados y utilizan componentes similares. (El chasis y la cabina del ULTRa POD se han utilizado como base de un vehículo autónomo compartido para circular en tráfico mixto. [63] )
Casi todos los diseños evitan el cambio de vía , y en su lugar recomiendan cambios montados en vehículos (que se enganchan con rieles guía especiales en los cruces) o direcciones convencionales. Los defensores dicen que el cambio de vehículos permite rutas más rápidas para que los vehículos puedan circular más juntos, lo que aumenta la capacidad. También simplifica la vía, hace que los cruces sean menos molestos visualmente y reduce el impacto de las averías, porque es menos probable que un interruptor defectuoso en un vehículo afecte a otros vehículos.
El cambio de vía aumenta considerablemente la distancia de avance. Un vehículo debe esperar a que el vehículo anterior salga del cruce, a que la vía cambie y a que se verifique el cambio. La comunicación entre el vehículo y los controladores en el camino agrega retrasos y más puntos de falla. Si el cambio de vía está defectuoso, los vehículos deben poder detenerse antes de llegar al cambio, y todos los vehículos que se acerquen al cruce defectuoso se verían afectados.
El cambio mecánico de vehículos minimiza el espacio entre vehículos o la distancia de avance, pero también aumenta las distancias mínimas entre cruces consecutivos. Un vehículo que cambia mecánicamente y maniobra entre dos cruces adyacentes con diferentes posiciones de cambio no puede pasar de un cruce al siguiente. El vehículo debe adoptar una nueva posición del interruptor y luego esperar a que se verifique el mecanismo de bloqueo del interruptor en el vehículo. Si el interruptor del vehículo es defectuoso, ese vehículo debe poder detenerse antes de llegar al siguiente interruptor, y todos los vehículos que se acerquen al vehículo averiado se verían afectados.
La dirección convencional permite una "vía" más simple que consiste únicamente en una superficie de la carretera con algún tipo de referencia para los sensores de dirección del vehículo. El cambio se lograría si el vehículo siguiera la línea de referencia apropiada; mantener una distancia establecida desde el borde izquierdo de la carretera haría que el vehículo se desviara hacia la izquierda en un cruce, por ejemplo.
Se han propuesto o implementado varios tipos de guías, incluidas vigas similares a monorraíles, armazones en forma de puentes que sostienen vías internas y cables integrados en una carretera. La mayoría de los diseños colocan el vehículo encima de la vía, lo que reduce la intrusión visual y el costo, además de facilitar la instalación a nivel del suelo. Una vía aérea es necesariamente más alta, pero también puede ser más estrecha. La mayoría de los diseños utilizan la guía para distribuir energía y comunicaciones de datos, incluso a los vehículos. El PRT de Morgantown no cumplió con sus objetivos de costos debido a la vía calentada con vapor necesaria para mantener la vía guía del gran canal libre de nieve y hielo frecuentes. La calefacción consume hasta cuatro veces más energía que la que se utiliza para propulsar los vehículos. [64] La mayoría de las propuestas planean resistir la nieve y el hielo de maneras que deberían ser menos costosas. El sistema de Heathrow dispone de un vehículo descongelador especial. El sistema de Masdar ha sido limitado porque el derecho de paso exclusivo para el PRT se obtuvo haciendo circular los vehículos en un sótano a nivel del suelo mientras se construía un "nivel de calle" elevado entre todos los edificios. Esto llevó a edificios y carreteras excesivamente caros. [20]
Las propuestas generalmente tienen estaciones muy juntas y ubicadas en vías laterales para que el tráfico pueda evitar los vehículos que recogen o dejan pasajeros. Cada estación puede tener múltiples atracaderos, y quizás un tercio de los vehículos de un sistema estén almacenados en estaciones esperando a los pasajeros. Se prevé que las estaciones sean minimalistas, sin instalaciones como baños. Para estaciones elevadas, es posible que se requiera un ascensor para facilitar la accesibilidad.
Al menos un sistema, Metrino, proporciona acceso para sillas de ruedas y mercancías mediante el uso de un cremallera en la vía, de modo que el vehículo pueda pasar desde una parada a nivel de la calle hasta una vía aérea.
Algunos diseños han incluido gastos adicionales sustanciales para la vía necesaria para desacelerar y acelerar desde las estaciones. En al menos un sistema, Aramis, esto casi duplicó el ancho y el costo del derecho de vía requerido y provocó que se abandonara el concepto de entrega de pasajeros sin escalas. Otros diseños tienen esquemas para reducir este costo, por ejemplo, fusionándose verticalmente para reducir la huella.
El espaciado de los vehículos en la vía influye en la capacidad máxima de pasajeros de una vía, por lo que los diseñadores prefieren distancias de avance más pequeñas. El control computarizado y el frenado electrónico activo (de los motores) permiten en teoría espacios mucho más cortos que los avances de dos segundos recomendados para los automóviles a gran velocidad. En estas disposiciones, varios vehículos operan en "pelotones" y pueden frenarse simultáneamente. Existen prototipos para el guiado automático de vehículos privados basados en principios similares.
Los avances muy cortos son controvertidos. La Inspección de Ferrocarriles del Reino Unido ha evaluado el diseño de ULTra y está dispuesta a aceptar intervalos de un segundo, en espera de completar con éxito las pruebas operativas iniciales de más de 2 segundos. [65] En otras jurisdicciones, las regulaciones ferroviarias preexistentes se aplican a los sistemas PRT (ver CVS, arriba); Por lo general, estos calculan los intervalos para distancias absolutas de parada con pasajeros de pie. Estos restringen severamente la capacidad y hacen que los sistemas PRT sean inviables. Otra norma decía que los vehículos que iban detrás debían detenerse si el vehículo que iba delante se detenía instantáneamente (o como si fuera una "pared de ladrillos"). En 2018, un comité de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos consideró reemplazar el estándar de "pared de ladrillos" con el requisito de que los vehículos mantengan una "zona de separación" segura basada en la distancia mínima de parada del vehículo líder y la parada máxima del vehículo que va detrás. . [66] Estos cambios se introdujeron en la norma en 2021.
El PRT suele proponerse como una alternativa a los sistemas ferroviarios, por lo que las comparaciones tienden a ser con el ferrocarril. Los vehículos PRT tienen capacidad para menos pasajeros que los trenes y autobuses, y deben compensar esto combinando velocidades promedio más altas, rutas diversas y intervalos más cortos. Sus defensores afirman que por estos medios se puede lograr una capacidad total equivalente o superior.
Con intervalos de dos segundos y vehículos de cuatro personas, una sola línea PRT puede alcanzar una capacidad máxima teórica de 7.200 pasajeros por hora. Sin embargo, la mayoría de las estimaciones suponen que los vehículos generalmente no estarán llenos hasta su capacidad, debido a la naturaleza de punto a punto del PRT. Con una ocupación media más típica de 1,5 personas por vehículo, la capacidad máxima es de 2.700 pasajeros por hora. Algunos investigadores han sugerido que la capacidad en las horas pico se puede mejorar si las políticas operativas apoyan el uso compartido de viajes. [67]
La capacidad es inversamente proporcional al avance. Por lo tanto, pasar de intervalos de dos segundos a intervalos de un segundo duplicaría la capacidad del PRT. Avances de medio segundo cuadruplicarían la capacidad. Los avances mínimos teóricos del PRT se basarían en el tiempo mecánico para accionar los frenos, y son mucho menos de medio segundo. Los investigadores sugieren que los diseños de PRT de alta capacidad (HCPRT) podrían operar de manera segura con avances de medio segundo, lo que ya se logró en la práctica en la pista de pruebas de Cabintaxi a fines de la década de 1970. [68] Utilizando las cifras anteriores, las capacidades superiores a 10.000 pasajeros por hora parecen estar al alcance.
En simulaciones de horas pico o eventos de mucho tráfico, aproximadamente un tercio de los vehículos en la vía necesitan viajar vacíos a las estaciones de reabastecimiento con vehículos para minimizar el tiempo de respuesta. Esto es análogo a los trenes y autobuses que viajan casi vacíos en el viaje de regreso para recoger más pasajeros en las horas pico.
Los sistemas de tren ligero a desnivel pueden transportar 15.000 pasajeros por hora en una ruta fija, pero suelen ser sistemas totalmente a desnivel. Los sistemas a nivel de calle suelen mover hasta 7.500 pasajeros por hora. Los trenes subterráneos pesados pueden transportar 50.000 pasajeros por hora y en cada dirección. Al igual que con el PRT, estas estimaciones dependen de tener suficientes trenes.
Ni las básculas ferroviarias ligeras ni las pesadas operaron eficientemente fuera de las horas pico, cuando la utilización de la capacidad es baja, pero se debe mantener un cronograma. En un sistema PRT, cuando la demanda es baja, los vehículos excedentes se configurarán para detenerse en estaciones vacías en puntos estratégicamente ubicados alrededor de la red. Esto permite enviar rápidamente un vehículo vacío a donde sea necesario, con un tiempo de espera mínimo para el pasajero. Los sistemas PRT tendrán que recircular los vehículos vacíos si hay un desequilibrio en la demanda a lo largo de una ruta, como es común en los períodos pico.
La discusión anterior compara la capacidad de líneas o corredores y, por lo tanto, puede no ser relevante para un sistema PRT en red, donde varias líneas paralelas (o componentes paralelos de una red) transportan tráfico. Además, Muller estimó [69] que si bien el PRT puede necesitar más de una guía para igualar la capacidad de un sistema convencional, el costo de capital de las múltiples guías aún puede ser menor que el del sistema convencional de una sola guía. Por lo tanto, las comparaciones de capacidad de línea también deberían considerar el costo por línea.
Los sistemas PRT deberían requerir mucho menos espacio horizontal que los sistemas de metro existentes, con vagones individuales que suelen tener alrededor del 50% de ancho para configuraciones de asientos uno al lado del otro, y menos del 33% de ancho para configuraciones de una sola fila. Este es un factor importante en áreas densamente pobladas y de mucho tráfico.
Para una velocidad máxima determinada, los viajes sin escalas son aproximadamente tres veces más rápidos que aquellos con paradas intermedias. Esto no se debe sólo al momento de empezar y terminar. Los vehículos programados también se ven ralentizados por los embarques y salidas hacia múltiples destinos.
Por lo tanto, un asiento PRT determinado transporta aproximadamente tres veces más millas de pasajeros por día que un asiento que realiza paradas programadas. Por lo tanto, el PRT también debería reducir tres veces el número de asientos necesarios para un número determinado de millas por pasajero.
Si bien algunos diseños de PRT tienen velocidades operativas de 100 km/h (62 mph) y uno de hasta 241 km/h (150 mph), [70] la mayoría se encuentran en la región de 40 a 70 km/h (25 a 70 km /h). 43 mph). Los sistemas ferroviarios generalmente tienen velocidades máximas más altas, típicamente de 90 a 130 km/h (56 a 81 mph) y, a veces, muy por encima de 160 km/h (99 mph), pero la velocidad de viaje promedio se reduce aproximadamente tres veces mediante paradas programadas y traslados de pasajeros. .
Si los diseños del PRT ofrecen el beneficio declarado de ser sustancialmente más rápidos que los automóviles en áreas con mucho tráfico, las simulaciones sugieren que el PRT podría atraer a muchos más conductores que otros sistemas de transporte público. Las simulaciones estándar de transporte público predicen con precisión que el 2% de los viajes (incluidos los automóviles) se cambiarán a trenes. Métodos similares predicen que entre el 11% y el 57% de los viajes cambiarían al PRT, dependiendo de sus costos y retrasos. [8] [71] [72]
El algoritmo de control típico coloca los vehículos en "ranuras" móviles imaginarias que rodean los circuitos de la vía. Los controladores en la pista asignan una ranura a los vehículos reales. Los atascos de tráfico se evitan colocando los vehículos de norte a sur en franjas pares y los vehículos de este a oeste en franjas impares. En las intersecciones, el tráfico en estos sistemas puede interpenetrar sin disminuir la velocidad.
Las computadoras a bordo mantienen su posición mediante el uso de un circuito de retroalimentación negativa para permanecer cerca del centro de la ranura comandada. Los primeros vehículos PRT medían su posición sumando la distancia mediante odómetros , con puntos de control periódicos para compensar los errores acumulativos. [43] La localización por radio y GPS de próxima generación también podría medir posiciones.
Otro sistema, el "control de seguimiento de puntero", asigna una trayectoria y una velocidad a un vehículo, después de verificar que la trayectoria no viola los márgenes de seguridad de otros vehículos. Esto permite que las velocidades del sistema y los márgenes de seguridad se ajusten al diseño o a las condiciones operativas, y puede utilizar un poco menos de energía. [73] El fabricante del sistema ULTra PRT informa que las pruebas de su sistema de control muestran una precisión lateral (de lado a lado) de 1 cm y una precisión de atraque superior a 2 cm.
El control por computadora elimina los errores de los conductores humanos, por lo que los diseños de PRT en un entorno controlado deberían ser mucho más seguros que los vehículos privados en las carreteras. La mayoría de los diseños encierran el tren de rodaje en el carril-guía para evitar descarrilamientos. Las vías-guía a desnivel evitarían conflictos con peatones o vehículos controlados manualmente. En los diseños también se incluyen otros enfoques de ingeniería de seguridad del transporte público , como la redundancia y el autodiagnóstico de sistemas críticos.
El sistema Morgantown, descrito más correctamente como un tipo de sistema de tránsito automatizado (AGT) de tránsito rápido grupal (GRT), ha completado 110 millones de millas-pasajero sin lesiones graves. Según el Departamento de Transporte de EE. UU., los sistemas AGT como grupo tienen tasas de lesiones más altas que cualquier otra forma de transporte ferroviario (metro, metro, tren ligero o tren de cercanías), aunque siguen siendo mucho mejores que los autobuses o automóviles comunes . Una investigación más reciente de la empresa británica ULTra PRT informó que los sistemas AGT tienen mayor seguridad que los modos más convencionales y no automatizados. [ cita necesaria ]
Como ocurre con muchos sistemas de tránsito actuales, las preocupaciones sobre la seguridad personal de los pasajeros probablemente se aborden mediante el monitoreo de CCTV [74] y la comunicación con un centro de comando central desde el cual se puede enviar ingeniería u otro tipo de asistencia.
Las ventajas de eficiencia energética reclamadas por los defensores del PRT incluyen dos características operativas básicas del PRT: un mayor factor de carga promedio; y la eliminación de arranques y paradas intermedias. [75]
El factor de carga promedio, en los sistemas de tránsito, es la relación entre el número total de pasajeros y la capacidad teórica total. Un vehículo de tránsito que funciona a plena capacidad tiene un factor de carga del 100 %, mientras que un vehículo vacío tiene un factor de carga del 0 %. Si un vehículo de tránsito pasa la mitad del tiempo funcionando al 100% y la otra mitad del tiempo funcionando al 0%, el factor de carga promedio es del 50%. Un factor de carga promedio más alto corresponde a un menor consumo de energía por pasajero, por lo que los diseñadores intentan maximizar esta métrica.
El transporte público programado (es decir, autobuses o trenes) compensa la frecuencia del servicio y el factor de ocupación. Los autobuses y trenes deben circular según un horario predefinido, incluso durante las horas de menor actividad, cuando la demanda es baja y los vehículos están casi vacíos. Entonces, para aumentar el factor de carga, los planificadores de transporte intentan predecir momentos de baja demanda y utilizar horarios reducidos o vehículos más pequeños en esos momentos. Esto aumenta los tiempos de espera de los pasajeros. En muchas ciudades, los trenes y autobuses no circulan durante la noche ni los fines de semana.
Los vehículos PRT, por el contrario, sólo se moverían en respuesta a la demanda, lo que sitúa un límite inferior teórico en su factor de carga promedio. Esto permite un servicio las 24 horas sin muchos de los costos del transporte público programado. [76]
ULTra PRT estima que su sistema consumirá 839 BTU por pasajero-milla (0,55 MJ por pasajero-kilómetro). [77] [78] En comparación, los automóviles consumen 3496 BTU y los camiones personales consumen 4329 BTU por pasajero-milla. [79]
Debido a la eficiencia del PRT, algunos defensores dicen que la energía solar se convierte en una fuente de energía viable. [80] Las estructuras elevadas del PRT proporcionan una plataforma preparada para los colectores solares, por lo que algunos diseños propuestos incluyen la energía solar como una característica de sus redes.
Para el transporte por autobús y ferrocarril, la energía por pasajero-milla depende del número de pasajeros y de la frecuencia del servicio. Por lo tanto, la energía por pasajero-milla puede variar significativamente entre las horas pico y las horas no pico. En los EE. UU., los autobuses consumen un promedio de 4.318 BTU/pasajero-milla, el tren de tránsito 2.750 BTU/pasajero-milla y el tren de cercanías 2.569 BTU/pasajero-milla. [79]
Quienes se oponen a los esquemas PRT han expresado una serie de preocupaciones:
Vukan R. Vuchic , profesor de Ingeniería del Transporte en la Universidad de Pensilvania y defensor de las formas tradicionales de transporte, ha manifestado su creencia de que la combinación de vehículos pequeños y vías guía costosas lo hace muy poco práctico tanto en ciudades (capacidad insuficiente) como en los suburbios. (carril guía demasiado caro). Según Vuchic: "...el concepto PRT combina dos elementos mutuamente incompatibles de estos dos sistemas: vehículos muy pequeños con vías y estaciones complicadas. Así, en las ciudades centrales, donde los grandes volúmenes de viajes podrían justificar la inversión en vías, los vehículos estarían lejos demasiado pequeño para satisfacer la demanda. En los suburbios, donde los vehículos pequeños serían ideales, la extensa infraestructura sería económicamente inviable y ambientalmente inaceptable." [81]
Los partidarios del PRT afirman que las conclusiones de Vuchic se basan en suposiciones erróneas. El defensor del PRT, JE Anderson, escribió, en una refutación a Vuchic: "He estudiado y debatido con colegas y antagonistas cada objeción al PRT, incluidas las presentadas en artículos del profesor Vuchic, y no encuentro ninguna sustancial. Entre los que están dispuestos a recibir información detallada Y para que se respondan todas sus preguntas e inquietudes, encuentro un gran entusiasmo por ver el sistema construido". [81]
Los fabricantes de ULTra reconocen que las formas actuales de su sistema proporcionarían capacidad insuficiente en áreas de alta densidad como el centro de Londres , y que los costos de inversión para las vías y estaciones son comparables a la construcción de nuevas carreteras, lo que hace que la versión actual de ULTra sea más adecuada. para suburbios y otras aplicaciones de capacidad moderada, o como sistema complementario en ciudades más grandes. [ cita necesaria ]
Las posibles preocupaciones regulatorias incluyen seguridad de emergencia, avances y accesibilidad para discapacitados. Muchas jurisdicciones regulan los sistemas PRT como si fueran trenes. Al menos un prototipo exitoso, CVS, no pudo implementarse porque no pudo obtener permisos de los reguladores. [82]
Se han propuesto varios sistemas PRT para California , [83] [84] pero la Comisión de Servicios Públicos de California (CPUC) afirma que sus regulaciones ferroviarias se aplican al PRT, y estas requieren avances del tamaño de un ferrocarril. [85] El grado en que la CPUC obligaría a PRT a cumplir con los estándares de seguridad de "tren ligero" y "vías fijas" no está claro porque puede otorgar exenciones particulares y revisar las regulaciones. [86]
Se ha aprobado el uso de otras formas de tránsito automatizado en California, en particular el sistema Airtrain en la OFS . La CPUC decidió no exigir el cumplimiento de la Orden General 143-B (para el tren ligero) ya que Airtrain no tiene operadores a bordo. Exigieron el cumplimiento de la Orden General 164-D, que exige un plan de seguridad y protección, así como visitas periódicas al sitio por parte de un comité de supervisión. [87]
Si las consideraciones de seguridad o acceso requieren la adición de pasarelas, escaleras, plataformas u otros accesos de emergencia/discapacitados o salidas de las vías guía del PRT, se puede aumentar el tamaño de la vía guía. Esto puede afectar la viabilidad de un sistema PRT, aunque el grado de impacto dependería tanto del diseño del PRT como del municipio.
Wayne D. Cottrell, de la Universidad de Utah, realizó una revisión crítica de la literatura académica del PRT desde la década de 1960. Concluyó que hay varios temas que se beneficiarían de una mayor investigación, incluida la integración urbana, los riesgos de la inversión del PRT, la mala publicidad, los problemas técnicos y los intereses en competencia de otros modos de transporte. Sugiere que estos problemas, "si bien no son irresolubles, son formidables" y que la literatura podría mejorarse mediante una mejor introspección y crítica del PRT. También sugiere que es esencial contar con más financiación gubernamental para que dicha investigación pueda llevarse a cabo, especialmente en Estados Unidos. [88]
Varios defensores del nuevo urbanismo , un movimiento de diseño urbano que aboga por ciudades transitables , han expresado opiniones sobre el PRT.
Peter Calthorpe y Sir Peter Hall han apoyado [89] [90] el concepto, pero James Howard Kunstler no está de acuerdo. [91]
A medida que avanza el desarrollo de la tecnología de dirección automática para vehículos autónomos y lanzaderas, [92] la tecnología de carriles guía del PRT parece obsoleta a primera vista. La operación automatizada también podría ser factible en las carreteras existentes. Por otro lado, los sistemas PRT también pueden hacer uso de tecnología de dirección automática y aún quedan importantes beneficios al operar en una red de rutas segregadas.
Heathrow Pod, entró en servicio público en 2011 y transportará alrededor de 500.000 pasajeros al año desde el aparcamiento empresarial de la Terminal 5 hasta la terminal principal.