El Computer-controlled Vehicle System (CVS) , conocido casi universalmente como Computer-controlled Vehicle System (Sistema de vehículo controlado por computadora) , fue un sistema de tránsito rápido personal (PRT) desarrollado por un consorcio industrial japonés durante la década de 1970. Como la mayoría de los sistemas PRT en diseño en ese momento, el CVS se basaba en un pequeño vehículo eléctrico para cuatro personas similar a una minivan pequeña que podía solicitarse a pedido y conducir directamente al destino del usuario. Sin embargo, a diferencia de otros sistemas PRT, el CVS también ofrecía vehículos de carga, incluía diseños de "doble uso" que podían conducirse manualmente fuera de la red PRT e incluía la capacidad de detenerse en las intersecciones de una red convencional similar a una carretera.
El trabajo en el CVS comenzó a fines de la década de 1960 como un sistema de demostración para un "juego de tráfico" en la Expo '70 . Esta demostración tuvo éxito y condujo a un proyecto de desarrollo posterior en 1970, que se expandió varias veces y finalmente produjo una gran pista de prueba fuera de Tokio . Sin embargo, en 1978, el Ministerio de Tierra, Infraestructura y Transporte se negó a otorgarle a CVS una licencia según las regulaciones de seguridad existentes, citando problemas con las cortas distancias de avance . Como otras implementaciones propuestas de CVS también se agotaron, el trabajo en el proyecto terminó en algún momento de ese año.
El concepto de transporte rápido personal (PRT, por sus siglas en inglés) se desarrolló en la década de 1950 como una solución al problema de proporcionar transporte público en áreas urbanas más pequeñas y en los suburbios de las ciudades más grandes. Los sistemas existentes, el ferrocarril pesado y el metro , requerían una gran infraestructura y tenían altos costos de capital que limitaban su uso solo a las áreas urbanas más densas. Los autobuses podían circular por las carreteras existentes, pero estaban sujetos a problemas de tráfico y no podían ofrecer los servicios de alta velocidad que hacían que los metros fueran tan atractivos para los pasajeros. El PRT moderno realmente comenzó alrededor de 1953 cuando Donn Fichter, un planificador de transporte urbano, comenzó a investigar sobre el PRT y los métodos de transporte alternativos. En 1964, Fichter publicó un libro [1] que proponía un sistema de transporte público automatizado para áreas de densidad de población media a baja.
La solución parecía ser un "mini-metro", uno que fuera lo suficientemente pequeño como para que las rutas no requirieran los mismos costos de capital que un sistema convencional. Sin embargo, el uso de tecnología tradicional para implementar un sistema de este tipo no funcionaría, ya que la distancia requerida entre vehículos en un sistema de metro, conocida como " hábitat" , a menudo era de varios minutos. [2] Esto significaría una baja densidad de vehículos y, si esto se combinaba con un pequeño número de pasajeros por vehículo, una capacidad total de pasajeros muy baja. Para que un sistema de este tipo fuera práctico, la distancia entre los vehículos tenía que reducirse, algo que el mercado emergente de la informática parecía capaz de abordar.
Durante la década de 1950, Estados Unidos atravesó un período de intensa decadencia urbana . [3] Los planificadores señalaron a la construcción del sistema de autopistas interestatales como la culpable; la gente podía comprar casas a precios bajos cada vez más lejos de sus trabajos en los centros urbanos, lo que condujo a una fuga de capitales fuera de las ciudades. Solo aquellas ciudades con sistemas de transporte público bien desarrollados, como Nueva York y Boston , parecían estar evitando estos problemas. Si el transporte público era la solución, existía la necesidad de un sistema que pudiera construirse en ciudades más pequeñas a precios razonables. Esto condujo, naturalmente, al concepto de PRT.
El desarrollo del PRT recibió un gran impulso en 1967 con el inicio de lo que se daría a conocer como los " informes HUD ", una serie de estudios de la industria financiados por el Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano de los Estados Unidos (HUD), que dieron un fuerte apoyo al concepto del PRT. La publicación de los informes en 1968 como Tomorrow's Transportation desencadenó una ola de desarrollos en todo el mundo, ya que parecía que el PRT iba a ser "la próxima gran novedad". [4] A principios de la década de 1960, había docenas de iniciativas de PRT en marcha, con una amplia variedad de soluciones, desde lo que eran esencialmente pequeños sistemas de metro hasta sistemas más complejos a los que los informes del HUD denominaban "dial-a-cab".
Como parte del programa Expo '70 en Osaka , a partir de 1968 un equipo universitario e industrial construyó un "juego de tráfico" en el Pabellón de Industrias Automotrices. La red consistía en una cuadrícula de carriles guía sobre una cuadrícula de 5 m que transportaba diez automóviles eléctricos de dos asientos. Los automóviles se comunicaban con una computadora central mediante cables debajo de la "calzada", lo que permitía a la computadora arrancar y detener los vehículos en las intersecciones si había tráfico que cruzaba. [5] Si no lo había, los vehículos podían atravesar la intersección sin parar. Esto aumenta en gran medida el rendimiento de los pasajeros al eliminar las paradas innecesarias que se producen en un sistema de horario fijo (como los semáforos), lo que aumenta la velocidad promedio del vehículo.
A pesar de ser un sistema de demostración en el piso de exhibición, el sistema era bastante avanzado en comparación con la mayoría de los sistemas PRT que se estaban estudiando en ese momento. [5] La mayoría de los sistemas habían sido diseñados en la era de las computadoras de Generación II (la PDP-8 era común), que eran grandes y relativamente lentas. Estos sistemas normalmente se limitaban a planificar la ruta en una red fija sin paradas, lo que simplificaba enormemente la tarea de planificación de rutas. Se suponía que los vehículos en la red circulaban a una velocidad fija o se detenían por completo en caso de emergencia, no había paradas en ruta que pudieran complicar el cronometraje. Esto significaba que la red de vías guía no podía integrarse en la infraestructura existente, como las carreteras, donde hay paradas en los puntos de cruce a lo largo de la ruta; las estaciones tenían que construirse "fuera de línea" para permitir que otros vehículos pasaran a toda velocidad.
El sistema de demostración del "juego de tráfico" era mucho más flexible. El sistema informático conocía la ubicación de todos los vehículos en todo momento y podía acelerar y frenar los vehículos según fuera necesario en puntos fijos de la red. [5] Esto significaba que el sistema de vías-guía podía construirse de una manera mucho más similar a las carreteras convencionales, sin necesidad de separar las vías en los puntos de cruce ni de construir estaciones fuera de línea. Aunque este tipo de infraestructura mejoraría el rendimiento del sistema, en zonas de menor demanda o tráfico podrían eliminarse para ahorrar en costes de capital.
Cuando el "juego de tráfico" tuvo éxito, los diseñadores sugirieron que se presentara un sistema similar, pero más complejo, en el 18º Salón del Automóvil de Tokio a finales de 1971. Se envió una presentación formal al Ministerio de Comercio Internacional e Industria (MITI) en julio de 1970, y fue aceptada ese otoño. Construido entre abril y octubre de 1971, el nuevo sistema utilizaba automóviles a escala 1:20 en una red que representaba el área de 300 m de ancho del distrito de Ginza en Tokio , con un sistema informático centralizado capaz de controlar hasta 1000 vehículos. [5]
Tras la exitosa demostración en el Salón del Automóvil de Tokio, MITI proporcionó financiación para el desarrollo de una versión de tamaño real del mismo sistema en Higashimurayama , construida sobre una pista de pruebas de automóviles existente y una antigua pista de carreras. [5] [6] Varias otras empresas japonesas ya estaban en el proceso de desarrollar sistemas PRT, ya sea de diseño propio o utilizando diseños estadounidenses con licencia, pero el diseño de "juego de tráfico", con su red de guías cruzadas y su capacidad para lidiar con el tráfico, lo hizo excepcionalmente avanzado. [5]
El trazado básico de la vía se completó a mediados de 1972 y la construcción de la sección corta de la vía de guía para el patio de mantenimiento se completó ese otoño. Las pruebas del chasis sin bastidor comenzaron poco después. La construcción del resto de la vía se completó en el otoño de 1973. [7] La pista de prueba tenía 2 km de largo y unos 200 m de ancho, en forma de un gran bucle ovalado. En el centro del bucle había una cuadrícula de líneas de cruce y varias estaciones de pasajeros a una distancia de 100 m, junto con las instalaciones de mantenimiento y control. La parte superior del bucle se utilizó para pruebas de alta velocidad, mientras que la parte inferior incluía dos vías paralelas para experimentos de cambio de carril. [8] En total, la pista contenía 4,8 km de vía de guía. [7]
El sistema originalmente previó una flota mixta de 100 vehículos, pero la inflación galopante en la década de 1970 condujo a recortes presupuestarios que se compensaron reduciendo la flota a 60. [8] El vehículo de pasajeros básico surgió como un diseño de cuatro personas que parecía una minivan sin área de "capó" para el motor. Dado que el frenado de emergencia era extremadamente potente, los pasajeros se sentaban mirando hacia atrás, y la ley japonesa ya prohibía estar de pie en los vehículos automatizados. [9] En algunas versiones, dos de los cuatro asientos se podían plegar para permitir cargas más grandes, como cochecitos o bicicletas . CVS también probó vehículos de carga ligeros, que transportaban entre 300 y 400 kg. Se probaron tres tipos de carrocerías de carga: una versión de plataforma plana para carga paletizada que se cargaba utilizando dos cintas transportadoras en una "estación" junto a la vía, otra era similar a una camioneta con un extremo de caja, y la última era una furgoneta postal cerrada. [9]
CVS también desarrolló una versión de modo dual del vehículo, que se presentó en la Expo '75 en Okinawa en julio de 1975. Esta versión permitía a los clientes potenciales comprar un vehículo y conducirlo como un automóvil normal por distancias cortas a bajas velocidades usando energía de batería. Para distancias más largas y velocidades más altas, el automóvil se conduciría sobre la vía guía, que proporcionaría la mayor potencia y la guía automatizada necesarias para velocidades más altas. [5] La Expo también albergó un sistema de tránsito rápido grupal más grande de Kobe Steel , que era una versión con licencia del Alden staRRcar que estaba construyendo Boeing Vertol . [10] [11]
Se llevó a cabo un programa de pruebas en dos fases. La fase I consistió en la construcción básica y la operación a varias velocidades con grandes intervalos de tiempo, con el fin de trabajar en el diseño mecánico. Esta fase se completó en 1976, y fue seguida por la fase II, una "demostración del sistema" con intervalos de tiempo de un segundo (considerablemente menos que un automóvil). Las pruebas de la fase II se completaron en 1978 y el consorcio comenzó a buscar oportunidades de implementación, desarrollando una propuesta seria para una instalación en Baltimore . [12]
Sin embargo, CVS se topó con las mismas dificultades que muchos otros sistemas PRT de la época. Una combinación de precios más bajos de la gasolina, cambios de actitud hacia los grandes proyectos públicos de este tamaño, sobrecostos en el sistema de demostración en Morgantown y una falta de progreso dentro de la Administración de Tránsito Urbano Masivo en los EE. UU. llevaron a una opinión amarga sobre los sistemas PRT. Por ejemplo, la Comisión de Servicios Públicos de California afirma que sus regulaciones ferroviarias se aplican al PRT, y estas requieren intervalos de paso del tamaño de los ferrocarriles. [13] [14] No está claro hasta qué punto la CPUC exigiría que el PRT cumpliera con los estándares de seguridad de "tren ligero" y "riel fijo de guía" porque puede otorgar exenciones particulares y revisar las regulaciones. [15] Aunque en ese momento había numerosos sistemas completamente desarrollados listos para ser instalados, la falta de interés y financiación significó que no se instalaron nuevos sistemas PRT, y solo los sistemas canadienses mucho más grandes Bombardier ART y VAL franceses vieron algún proyecto de implementación durante la década de 1980.
J. Edward Anderson, defensor y crítico del PRT desde hace mucho tiempo, señaló que la vía era muy grande y tenía un gran impacto visual. Sin embargo, muchos otros sistemas usaban vías similares o más grandes, incluido el PRT de Morgantown , y la vía era más pequeña que una carretera convencional. [16] También señaló que las estaciones solo tenían un solo atracadero, lo que limitaría la capacidad, y que los vehículos tenían un andar accidentado (no estaban suspendidos). [12]
Los vehículos CVS se construyeron como furgonetas contemporáneas, con un chasis que albergaba los sistemas mecánicos con una carrocería monocasco de metal colocada encima. Tenían 3 m de largo, 1,6 de ancho y 1,85 de alto, y pesaban alrededor de 1 tonelada. [7] La potencia motriz la proporcionaba un motor eléctrico convencional de 200 V CA que impulsaba las ruedas traseras, que también proporcionaba frenado regenerativo de hasta 0,2 G. Los frenos convencionales podían aumentar esto a 0,4 G. Se podía proporcionar una parada de emergencia de hasta 2 G mediante un dispositivo disparado por explosivos. El vehículo de pasajeros estándar de cuatro asientos pesaba 2000 libras. [17]
La vía de rodadura estaba formada por vigas de acero en forma de I paralelas que constituían la superficie de rodadura, con un tercer canal de acero que discurría por el medio de las dos y que proporcionaba el carril guía, la superficie de frenado de emergencia, la alimentación del vehículo y las comunicaciones. Debido a las superficies de rodadura de caucho sobre acero, la pendiente máxima de ascenso era de unos 10 grados y se reducía en condiciones meteorológicas húmedas o nevadas. Con buen tiempo, los vehículos circulaban normalmente a 40 km/h en los tramos de baja velocidad, pero podían alcanzar los 80 km/h en los tramos de alta velocidad. [17]
El control de los vehículos utilizaba un sistema de control de bloques móviles , similar a los utilizados en los ferrocarriles automatizados. Cada vehículo tenía una pequeña computadora a bordo que se comunicaba con los sistemas de programación externos cada 1/2 segundo o menos, enviando su posición actual con una resolución de menos de 2 m. La posición se medía mediante pequeñas antenas espirales que corrían por la vía guía, que también enviaban información de posición a las computadoras de programación a 1200 bit/s a través de un bucle inductivo en la vía. [18]
Además de los ordenadores "cuánticos" instalados en los vehículos, se probaron tres sistemas de control independientes: Hitachi construyó un sistema de control a alta velocidad en el bucle exterior basado en un ordenador HIDIC-350, que permitía alcanzar velocidades de hasta 60 km/h, Toshiba proporcionó un sistema basado en el TOSBAC-40 que controlaba el área de red de menor velocidad a velocidades inferiores a 40 km/h, y Fujitsu añadió un tercer sistema basado en el FACOM 230-35 que supervisaba los otros dos y conmutaba el tráfico entre ellos. [6] [8]
Los vehículos normalmente operaban a una distancia de un segundo , lo que significa que un solo carril podía transportar hasta 3.600 vehículos por hora, para 14.400 asientos por hora. [17] En funcionamiento, se esperaba que operara a aproximadamente 1/3 de esta capacidad. [16] Esto colocó a CVS justo en el medio del espectro PRT/GRT, entre los autobuses que normalmente transportan alrededor de 3.000 pasajeros por hora por dirección (pphph) y los subterráneos convencionales que operan alrededor de 50.000 pphpd.
{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - Páginas totales: 309{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) {{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - pág. 77-83