El tránsito rápido o tránsito rápido masivo ( MRT ), también conocido como tren pesado o metro , es un tipo de transporte público de alta capacidad que generalmente se construye en zonas urbanas . Un sistema de transporte rápido que principal o tradicionalmente corre bajo la superficie puede denominarse metro , metro o metro . [2] [3] [4] [5] A diferencia de los autobuses o tranvías , los sistemas de tránsito rápido son ferrocarriles , generalmente eléctricos , que operan en un derecho de paso exclusivo , al que no pueden acceder peatones u otros vehículos. [6] A menudo se encuentran a desnivel en túneles o vías elevadas .
Los servicios modernos en los sistemas de tránsito rápido se brindan en líneas designadas entre estaciones que generalmente utilizan unidades eléctricas múltiples en las vías del tren . Algunos sistemas utilizan neumáticos de caucho guiados, levitación magnética ( maglev ) o monorraíl . Las estaciones suelen tener andenes altos, sin escalones dentro de los trenes, lo que requiere trenes hechos a medida para minimizar los espacios entre el tren y el andén. Por lo general, están integrados con otros transportes públicos y, a menudo, son operados por las mismas autoridades de transporte público . Algunos sistemas de tránsito rápido tienen intersecciones a nivel entre una línea de tránsito rápido y una carretera o entre dos líneas de tránsito rápido. [7]
El primer sistema de transporte rápido del mundo fue el Ferrocarril Metropolitano, parcialmente subterráneo, que se inauguró en 1863 utilizando locomotoras de vapor y que ahora forma parte del Metro de Londres . [8] En 1868, Nueva York abrió el elevado West Side and Yonkers Patent Railway , inicialmente una línea arrastrada por cable que utilizaba máquinas de vapor estáticas .
En 2021 [actualizar], China tiene la mayor cantidad de sistemas de tránsito rápido del mundo (40 en total, [9] que recorren más de 4500 km (2800 millas) de vías) y fue responsable de la mayor parte de la expansión mundial del tránsito rápido en el Década de 2010. [10] [11] [12] El sistema de tránsito rápido de un solo operador más largo del mundo por longitud de ruta es el Metro de Shanghai . [13] [14] El mayor proveedor de servicios de tránsito rápido del mundo por número de estaciones (472 estaciones en total) [15] es el metro de la ciudad de Nueva York . Los sistemas de tránsito rápido más transitados del mundo por número de pasajeros anuales son el Metro de Shanghai, el sistema de metro de Tokio , el Metro de Seúl y el Metro de Moscú .
El término Metro es el término más comúnmente utilizado para los sistemas subterráneos de tránsito rápido utilizados por hablantes no nativos de inglés. [16] Los sistemas de tránsito rápido pueden recibir el nombre del medio por el cual los pasajeros viajan en los concurridos distritos comerciales centrales ; el uso de túneles inspira nombres como metro , [17] subterráneo , [18] Untergrundbahn ( U-Bahn ) en alemán, [19] o Tunnelbana (T-bana) en sueco. [20] El uso de viaductos inspira nombres como elevado ( L o el ), skytrain , [21] aéreo , superficial o Hochbahn en alemán. Uno de estos términos puede aplicarse a un sistema completo, incluso si una gran parte de la red, por ejemplo, en los suburbios exteriores, discurre a nivel del suelo.
En la mayor parte de Gran Bretaña , el metro es un paso subterráneo para peatones . Los términos Metro y Tube se utilizan para el metro de Londres. El metro Tyne and Wear del noreste de Inglaterra , en su mayor parte superficial, se conoce como Metro . En Escocia , el sistema de tránsito rápido subterráneo del Metro de Glasgow se conoce como Metro .
Se utilizan varios términos para los sistemas de tránsito rápido en América del Norte . El término metro es una referencia abreviada a un área metropolitana . Los sistemas de tránsito rápido como el Metro de Washington , el Metro Rail de Los Ángeles , el Metrorail de Miami y el Metro de Montreal generalmente se denominan Metro . En Filadelfia , el término "El" se utiliza para la línea Market-Frankford , que circula principalmente por una vía elevada, mientras que el término "metro" se aplica a la línea Broad Street , que es casi en su totalidad subterránea. El sistema de trenes de cercanías de Chicago que sirve a toda el área metropolitana se llama Metra (abreviatura de Metropolitan Rail ), mientras que su sistema de tránsito rápido que sirve a la ciudad se llama " L " . El sistema de metro de Boston se conoce localmente como "La T". En el Área de la Bahía de San Francisco , los residentes se refieren al Tránsito Rápido del Área de la Bahía por su acrónimo "BART". [22] [23]
El metro de la ciudad de Nueva York se conoce simplemente como "el metro", a pesar de que el 40% del sistema discurre por la superficie. El término "L" o "El" no se utiliza para líneas elevadas en general, ya que las líneas en el sistema ya están designadas con letras y números. El tren "L" o L (servicio de metro de la ciudad de Nueva York) se refiere específicamente a la línea local 14th Street-Canarsie y no a otros trenes elevados. De manera similar, el metro de Toronto se conoce como "el metro", y parte de su sistema también pasa por encima del suelo. Estos son los dos únicos sistemas norteamericanos que se denominan "metros".
En la mayor parte del sudeste asiático y en Taiwán , los sistemas de tránsito rápido se conocen principalmente con el acrónimo MRT . El significado varía de un país a otro. En Indonesia , el acrónimo significa Moda Raya Terpadu o Modo Integrado Masivo [Tránsito] en inglés. [24] En Filipinas , significa Metro Rail Transit . [25] Dos líneas de metro utilizan el término metro . En Tailandia , significa Metropolitan Rapid Transit , anteriormente usaba el nombre Mass Rapid Transit . [26] Fuera del sudeste asiático, Kaohsiung y Taoyuan, Taiwán, tienen sus propios sistemas MRT , que significa Mass Rapid Transit , al igual que Singapur . [27] [28] [29]
La inauguración del Ferrocarril Metropolitano de vapor de Londres en 1863 marcó el comienzo del tránsito rápido. Las primeras experiencias con las máquinas de vapor, a pesar de la ventilación, fueron desagradables. Los experimentos con ferrocarriles neumáticos fracasaron en su adopción extendida por parte de las ciudades.
En 1890, el City & South London Railway fue el primer ferrocarril de tránsito rápido con tracción eléctrica, que también era completamente subterráneo. [30] Antes de su apertura, la línea se llamaría "Metro de la ciudad y el sur de Londres", introduciendo así el término Metro en la terminología ferroviaria. [31] Ambos ferrocarriles, junto con otros, finalmente se fusionaron en el metro de Londres . El ferrocarril aéreo de Liverpool de 1893 fue diseñado para utilizar tracción eléctrica desde el principio. [32]
La tecnología se extendió rápidamente a otras ciudades de Europa , Estados Unidos, Argentina y Canadá, y algunos ferrocarriles se convirtieron a vapor y otros se diseñaron para ser eléctricos desde el principio. Budapest , Chicago , Glasgow y Nueva York son servicios ferroviarios eléctricos reconvertidos o diseñados y construidos expresamente. [33]
Los avances en la tecnología han permitido nuevos servicios automatizados. También han evolucionado las soluciones híbridas, como tranvía-tren y premetro , que incorporan algunas de las características de los sistemas de tránsito rápido. [30] En respuesta al costo, consideraciones de ingeniería y desafíos topológicos, algunas ciudades han optado por construir sistemas de tranvía, particularmente aquellas en Australia, donde la densidad en las ciudades era baja y los suburbios tendían a expandirse . [34] Desde la década de 1970, la viabilidad de los sistemas de trenes subterráneos en las ciudades australianas, particularmente Sydney y Melbourne , ha sido reconsiderada y propuesta como una solución al exceso de capacidad. Melbourne desarrolló túneles y estaciones en la década de 1970 y se inauguró en 1980. La primera línea del metro de Sydney se inauguró en 2019. [35]
Desde la década de 1960, se introdujeron muchos sistemas nuevos en Europa , Asia y América Latina . [19] En el siglo XXI, la mayoría de las nuevas expansiones y sistemas se ubican en Asia, y China se convierte en el líder mundial en expansión del metro, operando algunos de los sistemas más grandes y concurridos y al mismo tiempo posee casi 60 ciudades que están operando, construyendo o planificando una rápida Sistema de tránsito . [36] [37]
El transporte rápido se utiliza para el transporte local en ciudades , aglomeraciones y áreas metropolitanas para transportar a un gran número de personas, a menudo distancias cortas y con alta frecuencia . [6] El alcance del sistema de tránsito rápido varía mucho entre ciudades, con varias estrategias de transporte. [5]
Algunos sistemas pueden extenderse sólo hasta los límites del centro de la ciudad o hasta su anillo interior de suburbios con trenes que hacen paradas frecuentes en las estaciones. A los suburbios exteriores se puede llegar mediante una red de trenes de cercanías separada , donde las estaciones más espaciadas permiten velocidades más altas. En algunos casos, las diferencias entre el transporte rápido urbano y los sistemas suburbanos no están claras. [4]
Los sistemas de tránsito rápido pueden complementarse con otros sistemas como trolebuses , autobuses regulares , tranvías o trenes de cercanías. Esta combinación de modos de tránsito sirve para compensar ciertas limitaciones del tránsito rápido, como paradas limitadas y largas distancias a pie entre puntos de acceso externos. Los sistemas de alimentación de autobuses o tranvías transportan a las personas a paradas de tránsito rápido. [38]
Cada sistema de tránsito rápido consta de una o más líneas o circuitos. Cada línea cuenta con al menos una ruta específica y los trenes paran en todas o algunas de las estaciones de la línea. La mayoría de los sistemas operan varias rutas y las distinguen por colores, nombres, numeración o una combinación de ellos. Algunas líneas pueden compartir vías entre sí durante una parte de su ruta u operar únicamente en su propio derecho de paso. A menudo, una línea que atraviesa el centro de la ciudad se bifurca en dos o más ramales en los suburbios, lo que permite una mayor frecuencia de servicio en el centro. Esta disposición es utilizada por muchos sistemas, como el Metro de Copenhague , [42] el Metro de Milán , el Metro de Oslo , el Metro de Estambul y el Metro de Nueva York . [43]
Alternativamente, puede haber una única terminal central (a menudo compartida con la estación central de trenes) o múltiples estaciones de intercambio entre líneas en el centro de la ciudad, por ejemplo en el Metro de Praga . [44] El metro de Londres [45] y el metro de París [46] son sistemas densamente construidos con una matriz de líneas que se entrecruzan en todas las ciudades. La 'L' de Chicago tiene la mayoría de sus líneas convergiendo en The Loop , la principal zona empresarial, financiera y cultural. Algunos sistemas tienen una línea circular alrededor del centro de la ciudad que conecta con líneas exteriores dispuestas radialmente, como la línea Koltsevaya del metro de Moscú y la línea 10 del metro de Beijing .
La capacidad de una línea se obtiene multiplicando la capacidad de los vagones, la longitud del tren y la frecuencia del servicio . Los trenes pesados de tránsito rápido pueden tener de seis a doce vagones, mientras que los sistemas más ligeros pueden utilizar cuatro o menos. Los automóviles tienen una capacidad de 100 a 150 pasajeros, que varía según la proporción de personas sentadas y de pie : cuanto más de pie, mayor capacidad. El intervalo de tiempo mínimo entre trenes es más corto para el tránsito rápido que para los ferrocarriles principales debido al uso de control de trenes basado en comunicaciones : el intervalo mínimo puede alcanzar los 90 segundos, pero muchos sistemas suelen utilizar 120 segundos para permitir la recuperación de retrasos. Las líneas de capacidad típica permiten 1.200 personas por tren, lo que supone 36.000 pasajeros por hora en cada dirección . Sin embargo, en Asia Oriental se alcanzan capacidades mucho mayores, con rangos de 75.000 a 85.000 personas por hora alcanzadas por las líneas urbanas de MTR Corporation en Hong Kong. [47] [48] [49]
Las topologías del tránsito rápido están determinadas por una gran cantidad de factores, incluidas barreras geográficas, patrones de viaje existentes o esperados, costos de construcción, políticas y limitaciones históricas. Se espera que un sistema de tránsito atienda un área de tierra con un conjunto de líneas , que constan de formas resumidas como formas o bucles "I", "L", "U", "S" y "O". Las barreras geográficas pueden causar puntos críticos donde las líneas de transporte deben converger (por ejemplo, para cruzar una masa de agua), que son sitios potenciales de congestión pero que también ofrecen una oportunidad para transbordos entre líneas. [50]
Las líneas de anillo brindan una buena cobertura, se conectan entre las líneas radiales y sirven viajes tangenciales que de otro modo tendrían que cruzar el núcleo típicamente congestionado de la red. Un patrón de cuadrícula aproximado puede ofrecer una amplia variedad de rutas y al mismo tiempo mantener una velocidad y frecuencia de servicio razonables. [50] Un estudio de los 15 sistemas de metro más grandes del mundo sugirió una forma universal compuesta por un núcleo denso con ramas que irradian desde él. [51]
Los operadores de transporte rápido a menudo han creado marcas sólidas , a menudo centradas en el fácil reconocimiento (para permitir una identificación rápida incluso en la amplia gama de señales que se encuentran en las grandes ciudades), combinadas con el deseo de comunicar velocidad, seguridad y autoridad. [52] En muchas ciudades, existe una única imagen corporativa para toda la autoridad de tránsito, pero el tránsito rápido utiliza su propio logotipo que se ajusta al perfil.
Un mapa de tránsito es un mapa topológico o diagrama esquemático que se utiliza para mostrar las rutas y estaciones de un sistema de transporte público . Los componentes principales son líneas codificadas por colores para indicar cada línea o servicio, con íconos con nombre para indicar las estaciones. Los mapas pueden mostrar solo tránsito rápido o también incluir otros modos de transporte público. [53] Los mapas de tránsito se pueden encontrar en los vehículos de tránsito, en los andenes , en otras partes de las estaciones y en los horarios impresos . Los mapas ayudan a los usuarios a comprender las interconexiones entre diferentes partes del sistema; por ejemplo, muestran las estaciones de intercambio donde los pasajeros pueden realizar transbordos entre líneas. A diferencia de los mapas convencionales, los mapas de tránsito no suelen ser geográficamente precisos, pero enfatizan las conexiones topológicas entre las diferentes estaciones. La presentación gráfica puede utilizar líneas rectas y ángulos fijos y, a menudo, una distancia mínima fija entre estaciones, para simplificar la visualización de la red de transporte. A menudo, esto tiene el efecto de comprimir la distancia entre estaciones en el área exterior del sistema y ampliar las distancias entre aquellas cercanas al centro. [53]
Algunos sistemas asignan códigos alfanuméricos únicos a cada una de sus estaciones para ayudar a los viajeros a identificarlas, lo que codifica brevemente información sobre la línea en la que se encuentra y su posición en la línea. [54] Por ejemplo, en el MRT de Singapur , la estación MRT del aeropuerto de Changi tiene el código alfanumérico CG2, que indica su posición como la segunda estación en el ramal del aeropuerto de Changi de la línea Este Oeste. Las estaciones de intercambio tienen al menos dos códigos, por ejemplo, la estación Raffles Place MRT tiene dos códigos, NS26 y EW14, la estación número 26 de la línea Norte Sur y la estación 14 de la línea Este Oeste.
El Metro de Seúl es otro ejemplo que utiliza un código para sus estaciones. A diferencia del MRT de Singapur, se trata principalmente de números. Según el número de línea, por ejemplo, la estación Sinyongsan, se codifica como estación 429. Al estar en la Línea 4, el primer número del código de estación es 4. Los últimos 2 números son el número de estación en esa línea. Las estaciones de intercambio pueden tener varios códigos. Como la estación City Hall de Seúl, a la que llegan las líneas 1 y 2. Tiene un código 132 y 201 respectivamente. La Línea 2 es una línea circular y la primera parada es City Hall, por lo tanto, City Hall tiene el código de estación 201. Para líneas sin número como la línea Bundang tendrá un código alfanumérico. Las líneas sin número operadas por KORAIL comenzarán con la letra 'K'.
Con el uso generalizado de Internet y los teléfonos móviles en todo el mundo, los operadores de transporte ahora utilizan estas tecnologías para presentar información a sus usuarios. Además de mapas y horarios en línea, algunos operadores de transporte ofrecen ahora información en tiempo real que permite a los pasajeros saber cuándo llegará el próximo vehículo y los tiempos de viaje previstos. El formato de datos GTFS estandarizado para información de tránsito permite a muchos desarrolladores de software de terceros producir programas de aplicaciones web y para teléfonos inteligentes que brindan a los pasajeros actualizaciones personalizadas sobre líneas de tránsito y estaciones de interés específicas.
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En comparación con otros modos de transporte, el tránsito rápido tiene un buen historial de seguridad , con pocos accidentes. El transporte ferroviario está sujeto a estrictas normas de seguridad , con requisitos de procedimiento y mantenimiento para minimizar el riesgo. Las colisiones frontales son raras debido al uso de doble vía, y las bajas velocidades de operación reducen la ocurrencia y la gravedad de las colisiones traseras y descarrilamientos . Los incendios son más peligrosos bajo tierra, como el incendio de King's Cross en Londres en noviembre de 1987, que mató a 31 personas. Los sistemas generalmente se construyen para permitir la evacuación de trenes en muchos lugares del sistema. [55] [56]
Las plataformas altas , normalmente de más de 1 metro/3 pies, suponen un riesgo para la seguridad, ya que las personas que caen sobre las vías tienen problemas para volver a subir. En algunos sistemas se utilizan puertas mosquiteras de plataforma para eliminar este peligro.
Las instalaciones de tránsito rápido son espacios públicos y pueden sufrir problemas de seguridad : delitos menores , como carteristas y robo de equipaje, y delitos violentos más graves , así como agresiones sexuales en trenes y andenes muy abarrotados. [57] [58] Las medidas de seguridad incluyen videovigilancia , guardias de seguridad y conductores . En algunos países puede establecerse una policía de tránsito especializada. Estas medidas de seguridad normalmente se integran con medidas para proteger los ingresos comprobando que los pasajeros no viajan sin pagar. [59]
Algunos sistemas de metro, como el Metro de Beijing , clasificado según Worldwide Rapid Transit Data como la "Red de tránsito rápido más segura del mundo" en 2015, incorpora puntos de control de seguridad estilo aeropuerto en cada estación. Los sistemas de tránsito rápido han estado sujetos al terrorismo con muchas víctimas, como el ataque con gas sarín en el metro de Tokio en 1995 [60] y los atentados terroristas " 7/7 " de 2005 en el metro de Londres.
Algunos trenes de transporte rápido tienen características adicionales como enchufes de pared, recepción celular, que generalmente utilizan un alimentador con fugas en túneles y antenas DAS en las estaciones, así como conectividad Wi-Fi . El primer sistema de metro del mundo que permitió la recepción completa de teléfonos móviles en estaciones y túneles subterráneos fue el sistema Mass Rapid Transit (MRT) de Singapur, que lanzó su primera red subterránea de telefonía móvil utilizando AMPS en 1989. [61] Muchos sistemas de metro, como El ferrocarril de tránsito masivo de Hong Kong (MTR) y el U-Bahn de Berlín ofrecen conexiones de datos móviles en sus túneles para varios operadores de red.
La tecnología utilizada para el transporte público rápido masivo ha experimentado cambios significativos en los años transcurridos desde que el Ferrocarril Metropolitano se inauguró públicamente en Londres en 1863. [3] [4]
Los monorraíles de alta capacidad con trenes más grandes y largos pueden clasificarse como sistemas de tránsito rápido. [ cita requerida ] Estos sistemas de monorriel comenzaron a operar recientemente en Chongqing y São Paulo . El metro ligero es una subclase de tránsito rápido que tiene la velocidad y la separación de niveles de un "metro completo", pero está diseñado para un número menor de pasajeros. A menudo tiene vías de carga más pequeñas, vagones de tren más ligeros y los más pequeños suelen constar de dos a cuatro vagones. Los metros ligeros se utilizan normalmente como líneas de alimentación del principal sistema de tránsito rápido. [62] Por ejemplo, la línea Wenhu del Metro de Taipei sirve a muchos vecindarios relativamente dispersos y alimenta y complementa las líneas de metro de alta capacidad.
Algunos sistemas se han construido desde cero, otros se han recuperado de antiguos sistemas de trenes de cercanías o tranvías suburbanos que se han mejorado y, a menudo, se han complementado con una sección subterránea o elevada en el centro. [20] Las alineaciones a nivel del suelo con un derecho de paso exclusivo generalmente se usan solo fuera de áreas densas, ya que crean una barrera física en el tejido urbano que dificulta el flujo de personas y vehículos a través de su camino y tienen una huella física más grande. . Este método de construcción es el más barato siempre que el valor del terreno sea bajo. A menudo se utiliza para sistemas nuevos en áreas que se planea llenar con edificios después de que se construya la línea. [63]
La mayoría de los trenes de tránsito rápido son unidades múltiples eléctricas con longitudes de tres a más de diez vagones. [64] El tamaño de las tripulaciones ha disminuido a lo largo de la historia, y algunos sistemas modernos ahora funcionan con trenes sin personal. [65] Otros trenes siguen teniendo conductores, incluso si su única función en el funcionamiento normal es abrir y cerrar las puertas de los trenes en las estaciones. La energía se entrega comúnmente por un tercer carril o por cables aéreos . Toda la red del metro de Londres utiliza el cuarto carril y otras utilizan el motor lineal para la propulsión. [66]
Algunas líneas ferroviarias urbanas se construyen con un ancho de carga tan grande como el de los ferrocarriles principales ; otros están construidos en uno más pequeño y tienen túneles que restringen el tamaño y, a veces, la forma de los compartimentos del tren. Un ejemplo es la mayor parte del metro de Londres , que ha adquirido el término informal "tren tubular" debido a la forma cilíndrica de los trenes utilizados en las líneas de tubo profundo .
Históricamente, los trenes de tránsito rápido utilizaban ventiladores de techo y ventanas que se podían abrir para proporcionar aire fresco y refrigeración por viento con efecto de pistón a los pasajeros. Desde la década de 1950 hasta la de 1990 (y en la mayor parte de Europa hasta la década de 2000), muchos trenes de tránsito rápido de esa época también estaban equipados con sistemas de ventilación de aire forzado en las unidades del techo del vagón para la comodidad de los pasajeros. El primer material rodante de tránsito rápido equipado con aire acondicionado , como los vagones clase K del Ferrocarril Hudson y Manhattan [67] de 1958, los vagones R38 y R42 del Metro de la ciudad de Nueva York de finales de la década de 1960, y la serie 3000 del Metro Municipal de Nagoya . La serie 10 del Metro Municipal de Osaka [68] y las EMU MTR M-Train de la década de 1970, en general, solo fueron posibles en gran medida debido a los anchos de carga relativamente generosos de estos sistemas y también a las secciones al aire libre adecuadas para disipar el aire caliente de estas unidades de aire acondicionado. . Especialmente en algunos sistemas de tránsito rápido como el Metro de Montreal [69] (inaugurado en 1966) y el Metro Municipal de Sapporo (inaugurado en 1971), su naturaleza completamente cerrada debido al uso de tecnología de neumáticos para hacer frente a las fuertes nevadas experimentadas por ambas ciudades en El invierno impide cualquier modernización del aire acondicionado del material rodante debido al riesgo de calentar los túneles a temperaturas que serían demasiado altas para los pasajeros y para las operaciones de los trenes.
En muchas ciudades, las redes de metro constan de líneas que operan con vehículos de diferentes tamaños y tipos. Aunque estas subredes no suelen estar conectadas por vía, en los casos en que sea necesario, el material rodante con un ancho de carga menor de una subred puede transportarse a lo largo de otras líneas que utilizan trenes más grandes. En algunas redes, estas operaciones forman parte de los servicios normales.
La mayoría de los sistemas de tránsito rápido utilizan vías ferroviarias de ancho estándar convencional . Dado que las vías de los túneles del metro no están expuestas a la lluvia , la nieve u otras formas de precipitación , a menudo se fijan directamente al suelo en lugar de descansar sobre lastre , como ocurre con las vías de ferrocarril normales.
En ciertas líneas del Metro de París y del Metro de la Ciudad de México se utilizó por primera vez una tecnología alternativa, que utiliza neumáticos de caucho en vías estrechas de hormigón o de acero , y el primer sistema completamente nuevo en utilizarla fue en Montreal , Canadá. En la mayoría de estas redes, se requieren ruedas horizontales adicionales para guiarse y, a menudo, se proporciona una vía convencional en caso de pinchazos y para cambiar . También existen algunos sistemas con neumáticos que utilizan un carril guía central , como el Metro Municipal de Sapporo y el sistema NeoVal en Rennes , Francia. Los defensores de este sistema señalan que es mucho más silencioso que los trenes convencionales con ruedas de acero y permite mayores pendientes dada la mayor tracción de los neumáticos de caucho. Sin embargo, tienen mayores costos de mantenimiento y son menos eficientes energéticamente. También pierden tracción cuando las condiciones climáticas son húmedas o heladas, lo que impide el uso en superficie del Metro de Montreal y lo limita en el Metro Municipal de Sapporo, pero no en los sistemas con neumáticos de otras ciudades. [70]
Algunas ciudades con colinas empinadas incorporan tecnologías de ferrocarriles de montaña en sus metros. Una de las líneas del Metro de Lyon incluye un tramo de cremallera (cremallera) , mientras que la Carmelit , en Haifa, es un funicular subterráneo .
Para líneas elevadas, otra alternativa es el monorraíl , que puede construirse como monorraíl de vigas pórtico o como monorraíl suspendido . Si bien los monorrieles nunca han obtenido una amplia aceptación fuera de Japón, hay algunos, como las líneas de monorraíl de Chongqing Rail Transit , que se utilizan ampliamente en entornos de tránsito rápido.
Aunque los trenes de los primeros sistemas de tránsito rápido, como el Ferrocarril Metropolitano, funcionaban con máquinas de vapor , ya sea mediante transporte por cable o locomotoras de vapor , hoy en día prácticamente todos los trenes de metro utilizan energía eléctrica y están construidos para funcionar como unidades múltiples . La energía para los trenes, denominada energía de tracción , generalmente se suministra a través de una de dos formas: una línea aérea , suspendida de postes o torres a lo largo de la vía o de estructuras o techos de túneles, o un tercer carril montado al nivel de la vía y contactado por una " zapata de recogida " deslizante. La práctica de enviar energía a través de rieles en el suelo se debe principalmente al espacio libre limitado de los túneles, lo que impide físicamente el uso de cables aéreos .
El uso de cables aéreos permite utilizar voltajes de suministro de energía más altos. Es más probable que los cables aéreos se utilicen en sistemas de metro sin muchos túneles, por ejemplo, el Metro de Shanghai . Los cables aéreos se emplean en algunos sistemas que son predominantemente subterráneos, como en Barcelona , Fukuoka , Hong Kong , Madrid y Shijiazhuang . Tanto los sistemas de catenaria como los de tercer carril suelen utilizar los carriles de rodadura como conductor de retorno. Algunos sistemas utilizan un cuarto riel separado para este propósito. Hay líneas de transporte que utilizan tanto el ferrocarril como la energía aérea, y los vehículos pueden cambiar entre ambas, como la Línea Azul en Boston .
En los niveles subterráneos, los túneles alejan el tráfico del nivel de la calle, evitando retrasos causados por la congestión del tráfico y dejando más terreno disponible para edificios y otros usos. En áreas de altos precios de la tierra y uso denso de la tierra, los túneles pueden ser la única ruta económica para el transporte masivo. Los túneles a cielo abierto se construyen excavando calles de la ciudad, que luego se reconstruyen sobre el túnel. Alternativamente, se pueden utilizar máquinas perforadoras de túneles para excavar túneles profundos que se encuentran más profundamente en el lecho de roca . [30]
La construcción de un metro subterráneo es un proyecto costoso y, a menudo, lleva varios años. Existen varios métodos diferentes para construir líneas subterráneas.
En un método común, conocido como corte y cobertura, se excavan las calles de la ciudad y se construye en la zanja una estructura de túnel lo suficientemente fuerte como para soportar el camino de arriba, que luego se rellena y se reconstruye el camino. Este método a menudo implica una reubicación extensa de servicios públicos comúnmente enterrados no muy por debajo del nivel de la calle, en particular el cableado eléctrico y telefónico , las tuberías principales de agua y gas y las alcantarillas . Esta reubicación debe hacerse con cuidado, ya que según documentales de la National Geographic Society, una de las causas de las explosiones de abril de 1992 en Guadalajara fue una tubería de agua mal ubicada. Las estructuras suelen estar hechas de hormigón , quizás con columnas estructurales de acero . En los sistemas más antiguos se utilizaba ladrillo y hierro fundido . La construcción de corte y cubierta puede llevar tanto tiempo que a menudo es necesario construir una plataforma temporal mientras se realiza la construcción debajo, para evitar cerrar las calles principales durante largos períodos de tiempo.
Otro método de construcción de túneles se llama perforación de túneles . Aquí, la construcción comienza con un pozo vertical desde el cual se excavan túneles horizontalmente, a menudo con una protección para túneles , evitando así casi cualquier alteración de las calles, edificios y servicios públicos existentes. Pero los problemas con el agua subterránea son más probables y la excavación de túneles a través de un lecho de roca nativa puede requerir voladuras . La primera ciudad que utilizó ampliamente túneles profundos fue Londres , donde una gruesa capa sedimentaria de arcilla evita en gran medida ambos problemas. El espacio reducido del túnel también limita la maquinaria que se puede utilizar, pero ahora hay disponibles máquinas perforadoras de túneles especializadas para superar este desafío.
Una desventaja de esto es que el costo de la construcción de túneles es mucho mayor que el de la construcción de sistemas de corte y cubierta, a nivel o elevados. Las primeras máquinas tuneladoras no podían construir túneles lo suficientemente grandes para el equipo ferroviario convencional, por lo que se necesitaban trenes especiales, bajos y redondos, como los que todavía utilizan la mayor parte del metro de Londres. No puede instalar aire acondicionado en la mayoría de sus líneas porque el espacio vacío entre los trenes y las paredes del túnel es muy pequeño. Otras líneas se construyeron con falso techo y desde entonces han sido equipadas con trenes con aire acondicionado .
El sistema de metro más profundo del mundo se construyó en San Petersburgo , Rusia, donde en la zona pantanosa , el suelo estable comienza a más de 50 metros (160 pies) de profundidad. Por encima de ese nivel, el suelo se compone principalmente de arena finamente dispersa que contiene agua. Debido a esto, sólo tres de las casi 60 estaciones están construidas cerca del nivel del suelo y tres más sobre el suelo. Algunas estaciones y túneles se encuentran a una profundidad de entre 100 y 120 metros (330 a 390 pies) debajo de la superficie. Normalmente, la distancia vertical entre el nivel del suelo y el riel se utiliza para representar la profundidad. Entre los posibles candidatos se encuentran:
Una ventaja de los túneles profundos es que pueden sumergirse en un perfil similar a una cuenca entre las estaciones, sin incurrir en los importantes costos adicionales asociados con la excavación cerca del nivel del suelo. Esta técnica, también conocida como poner estaciones "en jorobas", permite que la gravedad ayude a los trenes a acelerar desde una estación y frenar en la siguiente. Se utilizó ya en 1890 en partes del ferrocarril de la ciudad y del sur de Londres y se ha utilizado muchas veces desde entonces, particularmente en Montreal.
La línea West Island , una extensión de la línea MTR Island que sirve al oeste de la isla de Hong Kong, inaugurada en 2015, tiene dos estaciones ( Sai Ying Pun y HKU ) situadas a más de 100 metros (330 pies) bajo el nivel del suelo, para atender a los pasajeros del Mid -niveles . Disponen de varias entradas/salidas equipadas con ascensores de alta velocidad, en lugar de escaleras mecánicas . Este tipo de salidas han existido en muchas estaciones del metro de Londres y en estaciones de países de la antigua Unión Soviética.
Los ferrocarriles elevados son una forma más barata y sencilla de construir un derecho de paso exclusivo sin cavar túneles costosos ni crear barreras. Además de los ferrocarriles a nivel de calle, también pueden ser la única otra alternativa factible debido a consideraciones como un alto nivel freático cerca de la superficie de la ciudad que eleva el costo de los ferrocarriles subterráneos, o incluso los impide (por ejemplo, Miami ). Las vías elevadas fueron populares a principios del siglo XX, pero cayeron en desgracia. Volvieron a estar de moda en el último cuarto del siglo, a menudo en combinación con sistemas sin conductor, por ejemplo el SkyTrain de Vancouver , el Docklands Light Railway de Londres , [71] el Metrorail de Miami , el Skytrain de Bangkok , [72] y el Skyline Honolulu . [73]
Las estaciones funcionan como centros para permitir a los pasajeros subir y bajar de los trenes. También sirven como puntos de control de pago y permiten a los pasajeros cambiar de modo de transporte, por ejemplo a autobuses u otros trenes. El acceso se proporciona a través de plataformas laterales o de isla . [74] Las estaciones de metro, especialmente las de nivel profundo, aumentan el tiempo total de transporte: los largos recorridos en escaleras mecánicas hasta los andenes significan que las estaciones pueden convertirse en cuellos de botella si no se construyen adecuadamente. Algunas estaciones subterráneas y elevadas están integradas en vastas redes subterráneas o aéreas respectivamente, que conectan con edificios comerciales cercanos. [75] En los suburbios, puede haber un " aparcamiento y paseo " conectado a la estación. [76]
Para permitir un fácil acceso a los trenes, la altura del andén permite un acceso sin escalones entre el andén y el tren. Si la estación cumple con los estándares de accesibilidad , permite tanto a las personas discapacitadas como a las que llevan equipaje con ruedas un fácil acceso a los trenes, [77] aunque si la vía es curva puede haber un espacio entre el tren y el andén . Algunas estaciones utilizan puertas mosquiteras en el andén para aumentar la seguridad evitando que las personas caigan a las vías, además de reducir los costos de ventilación.
Particularmente en la antigua Unión Soviética y otros países de Europa del Este, pero cada vez más en otros países, las estaciones se construyeron con espléndidas decoraciones como paredes de mármol , pisos de granito pulido y mosaicos, exponiendo así al público al arte en su vida cotidiana, fuera de las galerías. y museos. Los sistemas de Moscú , San Petersburgo , Tashkent y Kiev están considerados como algunos de los más bellos del mundo. [78] Varias otras ciudades como Londres, [79] Estocolmo , Montreal , Lisboa , Nápoles y Los Ángeles también se han centrado en el arte, que puede variar desde revestimientos decorativos de paredes hasta grandes y extravagantes esquemas artísticos integrados con la arquitectura de la estación, hasta exhibiciones. de artefactos antiguos recuperados durante la construcción de la estación. [80] Puede ser posible obtener ganancias atrayendo a más pasajeros gastando cantidades relativamente pequeñas en gran arquitectura , arte, limpieza , accesibilidad , iluminación y una sensación de seguridad . [81]
En los primeros días de los ferrocarriles subterráneos, se necesitaban al menos dos miembros del personal para operar cada tren: uno o más asistentes (también llamados " conductor " o "guardia") para operar las puertas o portones, así como un conductor (también llamado el " ingeniero " o "maquinista"). La introducción de puertas eléctricas alrededor de 1920 permitió reducir el tamaño de la tripulación y ahora los trenes en muchas ciudades son operados por una sola persona . Cuando el operador no podría ver todo el costado del tren para saber si las puertas se pueden cerrar de manera segura, a menudo se proporcionan espejos o monitores de televisión de circuito cerrado para ese propósito.
En la década de 1960 estuvo disponible un sistema de reemplazo para conductores humanos, con el avance de las tecnologías computarizadas para el control automático de trenes y, más tarde, la operación automática de trenes (ATO). ATO podría arrancar un tren, acelerar a la velocidad correcta y detenerse automáticamente en la posición correcta en el andén del ferrocarril en la siguiente estación, teniendo en cuenta la información que un conductor humano obtendría de las señales en la vía o en la cabina . La primera línea de metro que utilizó esta tecnología en su totalidad fue la línea Victoria de Londres , inaugurada en 1968.
En funcionamiento normal, un miembro de la tripulación se sienta en la posición del conductor en la parte delantera, pero solo es responsable de cerrar las puertas en cada estación. Pulsando dos botones de "inicio", el tren se desplazaría automáticamente a la siguiente estación. Este estilo de "operación de tren semiautomático" (STO), conocido técnicamente como " Grado de automatización (GoA) 2", se ha generalizado, especialmente en líneas de nueva construcción como la red BART del Área de la Bahía de San Francisco .
En algunos sistemas se ve una variante de ATO, "operación de tren sin conductor" (DTO) o técnicamente "GoA 3", como en el Docklands Light Railway de Londres , inaugurado en 1987. Aquí, un "agente de servicio de pasajeros" (anteriormente llamado " capitán del tren") viajaría con los pasajeros en lugar de sentarse delante como lo haría un conductor, pero tendría las mismas responsabilidades que un conductor en un sistema GoA 2. Esta tecnología podría permitir que los trenes funcionen de forma completamente automática y sin tripulación, tal como lo hacen la mayoría de los ascensores . Cuando los costes inicialmente crecientes de la automatización comenzaron a disminuir, esta se convirtió en una opción financieramente atractiva para los operadores.
Al mismo tiempo, se argumentó en contra de que, en una situación de emergencia , un miembro de la tripulación a bordo del tren probablemente habría podido evitar la emergencia en primer lugar, conducir un tren parcialmente averiado hasta la siguiente estación, ayudar en una evacuación si necesario, o llame a los servicios de emergencia correctos y ayude a dirigirlos al lugar donde ocurrió la emergencia. En algunas ciudades se utilizan las mismas razones para justificar una tripulación de dos personas en lugar de una; una persona conduce desde la parte delantera del tren, mientras que la otra opera las puertas desde una posición más trasera y puede ayudar más cómodamente a los pasajeros de los vagones traseros. Un ejemplo de presencia de un conductor por pura oposición sindical es la línea Scarborough RT en Toronto.
Los trenes sin personal, o "operación de tren desatendida" (UTO) o técnicamente "GoA 4", son más aceptados en los sistemas más nuevos donde no hay tripulaciones que desplazar, y especialmente en las líneas de metro ligero . Uno de los primeros sistemas de este tipo fue el VAL ( véhicule automatique léger o "vehículo ligero automatizado"), utilizado por primera vez en 1983 en el metro de Lille en Francia. Se han construido líneas VAL adicionales en otras ciudades como Toulouse , Francia y Turín , Italia. Otro sistema que utiliza trenes sin personal es el Metro Innovia de Bombardier , desarrollado originalmente por la Corporación de Desarrollo del Transporte Urbano como Sistema de Tránsito de Capacidad Intermedia (ICTS). Más tarde se utilizó en el SkyTrain de Vancouver y en la línea Kelana Jaya de Kuala Lumpur, ambas sin tripulación.
Los sistemas que utilizan trenes automáticos también suelen emplear puertas mosquiteras en el andén de altura completa o puertas automáticas en el andén de media altura para mejorar la seguridad y garantizar la confianza de los pasajeros, pero esto no es universal, ya que redes como la de Nuremberg no lo hacen, sino que utilizan sensores infrarrojos para detectar obstáculos en la pista. Por el contrario, algunas líneas que retienen conductores o operan trenes manualmente utilizan PSD, en particular la extensión de la línea Jubilee de Londres . La primera red en instalar PSD en un sistema ya operativo fue la MTR de Hong Kong , seguida por la MRT de Singapur.
En cuanto a los trenes más grandes, el Metro de París tiene conductores humanos en la mayoría de las líneas, pero opera trenes automatizados en su línea más nueva, la Línea 14 , que se inauguró en 1998. La antigua Línea 1 se convirtió posteriormente para operar sin supervisión en 2012, y se espera que la Línea 4 seguirá en 2023. [82] La línea MRT Noreste de Singapur, inaugurada en 2003, es la primera línea subterránea de ferrocarril pesado urbano totalmente automatizada del mundo. La línea MTR Disneyland Resort también está automatizada, junto con los trenes de la línea South Island .
Desde la década de 1980, los tranvías han incorporado varias características del tránsito rápido: los sistemas de tren ligero (tranvías) circulan por sus propios derechos de vía , evitando así la congestión ; permanecen al mismo nivel que los autobuses y los automóviles. Algunos sistemas de tren ligero tienen secciones elevadas o subterráneas. Tanto los sistemas de tranvía nuevos como los mejorados permiten una velocidad más rápida y una mayor capacidad, y son una alternativa barata a la construcción de transporte rápido, especialmente en ciudades más pequeñas. [34]
Un diseño premetro significa que se construye un sistema subterráneo de tránsito rápido en el centro de la ciudad, pero sólo un sistema de tren ligero o tranvía en los suburbios. Por el contrario, otras ciudades han optado por construir un metro completo en los suburbios, pero utilizan tranvías en las calles de la ciudad para ahorrar el costo de los costosos túneles. En América del Norte, los interurbanos se construyeron como tranvías suburbanos que circulaban por las calles , sin la separación a desnivel del tránsito rápido. Los premetros también permiten una mejora gradual de los tranvías existentes para convertirlos en tránsito rápido, distribuyendo así los costos de inversión a lo largo del tiempo. Son más comunes en Alemania con el nombre Stadtbahn . [64]
El tren de cercanías suburbano es un sistema ferroviario pesado que opera con una frecuencia más baja que el transporte rápido urbano, con velocidades promedio más altas, y a menudo solo sirve a una estación en cada pueblo y ciudad. Los sistemas de trenes de cercanías de algunas ciudades (como el S-Bahn alemán , el KRL Commuterline de Yakarta , el suburbano de Chennai , las redes suburbanas australianas , el S-tog danés , etc.) pueden verse como el sustituto del sistema de tránsito rápido de la ciudad que proporciona transporte masivo frecuente dentro de la ciudad. . Por el contrario, los sistemas de tránsito rápido principalmente urbanos de algunas ciudades (como el Metro de Dubai , el Metro de Shanghai , el MetroSur del Metro de Madrid , el Metro de Taipei , el Metro de Kuala Lumpur, etc.) tienen líneas que se abren en abanico para llegar a los suburbios exteriores. Con algunos otros sistemas de tránsito rápido urbanos o "casi urbanos" ( Metro de Guangfo , Bay Area Rapid Transit , Metro de Los Teques y Línea 7 del Metro de Seúl , etc.) dando servicio a aglomeraciones bi y multinúcleo .
Algunas ciudades han optado por dos niveles de ferrocarriles urbanos: un sistema de tránsito rápido urbano (como el Metro de París , el U-Bahn de Berlín , el Metro de Londres , el Metro de Sídney , el Metro de Tokio , el MRT de Yakarta y el Metro de Filadelfia ) y un sistema suburbano (como el sus homólogos RER , S-Bahn , Crossrail & London Overground , Sydney Trains , JR Urban Lines , KRL Commuterline y Regional Rail respectivamente). Estos sistemas se conocen como trenes S , servicio suburbano o (a veces) ferrocarril regional. Los sistemas suburbanos pueden tener sus propias vías especialmente diseñadas, funcionar en frecuencias similares de "tránsito rápido" y (en muchos países) son operados por la compañía ferroviaria nacional. En algunas ciudades estos servicios suburbanos discurren por túneles en el centro de la ciudad y tienen transbordos directos al sistema de tránsito rápido, en el mismo andén o en uno contiguo. [83] [84]
En algunos casos, como el metro de Londres y el London Overground , los sistemas de tránsito rápido y suburbano incluso circulan exactamente por la misma vía en algunos tramos. El BART de California , el Metrô-DF del Distrito Federal y el Metrorail de Washington son un ejemplo de un híbrido de ambos: en los suburbios las líneas funcionan como una línea de tren de cercanías, con intervalos más largos y distancias más largas entre estaciones; en las zonas del centro, las estaciones se acercan y muchas líneas se interconectan con intervalos que se reducen a los típicos avances de tránsito rápido.
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En marzo de 2018 [update], 212 ciudades han construido sistemas de tránsito rápido. [85] El costo de capital es alto, al igual que el riesgo de sobrecostos y déficit de beneficios; normalmente se requiere financiación pública . El transporte rápido se considera a veces una alternativa a un extenso sistema de transporte por carretera con muchas autopistas ; [86] el sistema de tránsito rápido permite una mayor capacidad con menos uso de suelo, menos impacto ambiental y un menor costo. [87] [5] Un estudio de 2023 encontró que los sistemas de tránsito rápido conducen a una reducción masiva de las emisiones de CO 2 . [88]
Los sistemas elevados o subterráneos en los centros de las ciudades permiten el transporte de personas sin ocupar terrenos costosos y permiten que la ciudad se desarrolle de manera compacta sin barreras físicas. Las autopistas a menudo deprimen el valor de los terrenos residenciales cercanos , pero la proximidad a una estación de tránsito rápido a menudo desencadena el crecimiento comercial y residencial, con la construcción de grandes bloques de viviendas y oficinas de desarrollo orientados al tránsito . [86] [89] Además, un sistema de transporte eficiente puede disminuir la pérdida de bienestar económico causada por el aumento de la densidad de población en una metrópoli. [90]
Los sistemas de tránsito rápido tienen altos costos fijos . La mayoría de los sistemas son de propiedad pública, ya sea de gobiernos locales, autoridades de tránsito o gobiernos nacionales. Las inversiones de capital a menudo se financian parcial o totalmente mediante impuestos, en lugar de las tarifas de los pasajeros, pero a menudo deben competir con la financiación de las carreteras . Los sistemas de transporte podrán ser operados por el propietario o por una empresa privada mediante obligación de servicio público . Los propietarios de los sistemas a menudo también son propietarios de los sistemas ferroviarios o de autobús de conexión, o son miembros de la asociación de transporte local , lo que permite transferencias gratuitas entre modos. Casi todos los sistemas de transporte funcionan con déficit, lo que requiere ingresos por tarifas , publicidad y financiación gubernamental para cubrir los costos.
El índice de recuperación de tarifas , una relación entre los ingresos por boletos y los costos operativos, se utiliza a menudo para evaluar la rentabilidad operativa, y algunos sistemas, incluidos MTR Corporation de Hong Kong , [91] y Taipei [92], logran índices de recuperación muy superiores al 100%. Esto ignora tanto los elevados costos de capital incurridos en la construcción del sistema, que a menudo se financian con préstamos blandos [93] y cuyo servicio se excluye de los cálculos de rentabilidad, como los ingresos auxiliares, como los ingresos de las carteras inmobiliarias . [91] Algunas extensiones de sistemas, particularmente las de Hong Kong, se financian en parte mediante la venta de terrenos cuyo valor se ha apreciado por el nuevo acceso que la extensión ha brindado a la zona, [63] un proceso conocido como captura de valor .
Las políticas de planificación del uso del suelo urbano son esenciales para el éxito de los sistemas de transporte rápido, particularmente porque el transporte público no es factible en comunidades de baja densidad. Los planificadores de transporte estiman que para respaldar los servicios ferroviarios rápidos, debe haber una densidad de viviendas residenciales de doce unidades de vivienda por acre. [94]
