El transporte rápido personal ( PRT ), también conocido como podcars o taxis guiados/sobre raíles , es un modo de transporte público que se caracteriza por una red de carriles especialmente construidos por los que circulan pequeños vehículos automatizados que transportan pocos pasajeros (generalmente menos de 6) por vehículo. El PRT es un tipo de tránsito de carriles automatizados (AGT), una clase de sistema que también incluye vehículos más grandes hasta pequeños sistemas de metro. En términos de rutas, tiende a ser más bien un sistema de transporte público personal .
Los vehículos PRT están dimensionados para viajes individuales o en grupos pequeños, y normalmente no transportan más de tres a seis pasajeros por vehículo . [1] Las vías de guía están dispuestas en una topología de red, con todas las estaciones ubicadas en apartaderos y con puntos de unión/divergencia frecuentes. Esto permite un viaje de punto a punto sin paradas, evitando todas las estaciones intermedias. El servicio de punto a punto se ha comparado con un taxi o un ascensor horizontal.
Se han propuesto numerosos sistemas PRT, pero la mayoría no se han implementado. A partir de noviembre de 2016 [actualizar], 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, un sistema 2getthere de 10 vehículos ha operado en Masdar City , Emiratos Árabes Unidos, y desde 2011 ha funcionado un sistema Ultra PRT de 21 vehículos en el Aeropuerto de Londres Heathrow . 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 ha construido 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 a lo largo de rutas programadas, lo que conlleva ineficiencias inherentes. [7] Los pasajeros pierden tiempo esperando a que llegue el próximo vehículo, siguiendo rutas indirectas hasta su destino, deteniéndose para recibir pasajeros con otros destinos y, a menudo, con horarios confusos o inconsistentes. La desaceleración y la aceleración de grandes pesos pueden socavar el beneficio del transporte público para el medio ambiente y, al mismo tiempo, ralentizar el resto del tráfico. [7]
Los sistemas de transporte rápido personal intentan eliminar estos desperdicios trasladando a pequeños grupos sin escalas en vehículos automatizados sobre vías fijas. Lo ideal sería que los pasajeros pudieran subir a una cápsula inmediatamente después de llegar a una estación y, con una red de vías suficientemente extensa, tomar rutas relativamente directas a 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 masivo como el tren ligero. [7] Las estructuras más pequeñas se traducen en menores costos de construcción, servidumbres más pequeñas e infraestructura visualmente menos intrusiva. [7]
En la actualidad, todavía no se ha construido un sistema que abarque toda la ciudad, con muchas líneas y estaciones muy próximas entre sí, como prevén los promotores. Los proyectos anteriores han fracasado debido a problemas de financiación, sobrecostos, conflictos regulatorios, problemas políticos, tecnología mal aplicada y fallas en el diseño, la ingeniería o la revisión. [7]
Sin embargo, la teoría sigue vigente. Por ejemplo, entre 2002 y 2005, el proyecto EDICT, patrocinado por la Unión Europea , realizó un estudio sobre la viabilidad del PRT en cuatro ciudades europeas. En el estudio participaron 12 organizaciones de investigación y se concluyó que el PRT: [8]
El informe también concluyó que, a pesar de estas ventajas, las autoridades públicas no se comprometerán a construir 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 avanzadas (ATN) están operativos y varios más están en etapa de planificación. [12]
La siguiente lista resume varios proveedores de redes de tránsito automatizado (ATN) conocidos 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] en el que proponía un sistema de transporte público automatizado para áreas de densidad de población media a baja. Uno de los puntos clave del libro era la creencia de Fichter de que la gente no dejaría sus coches en favor del transporte público a menos que el sistema ofreciera flexibilidad y tiempos de tránsito de extremo a extremo mucho mejores que los sistemas existentes: flexibilidad y rendimiento que, en su opinión, sólo un sistema PRT podía proporcionar. Varios otros planificadores urbanos y de transporte también escribieron sobre el tema y se realizaron algunos experimentos iniciales, pero el PRT siguió siendo relativamente desconocido.
Por la misma época, Edward Haltom estudiaba los sistemas de monorraíl . Haltom se dio cuenta de que el tiempo necesario para poner en marcha y detener un gran tren monorraíl convencional, como los de la Wuppertal Schwebebahn , significaba que una sola línea solo podía soportar entre 20 y 40 vehículos por hora. Para conseguir un movimiento razonable de pasajeros en un sistema de este tipo, los trenes tenían que ser lo suficientemente grandes como para transportar a cientos de pasajeros (véase el artículo de Headway para una discusión general). Esto, a su vez, exigía grandes carriles guía que pudieran soportar el peso de estos grandes vehículos, lo que aumentaba los costes de capital hasta el punto en que los consideraba poco atractivos. [37]
Haltom centró su atención en desarrollar un sistema que pudiera funcionar con tiempos más cortos, lo que permitiría que los vagones individuales fueran más pequeños y al mismo tiempo conservaran la misma capacidad general de la ruta. Los vagones más pequeños significarían menos peso en un punto determinado, lo que significaba vías guía más pequeñas y menos costosas. Para eliminar los atascos en las estaciones, el sistema utilizó estaciones "fuera de línea" que permitían que el tráfico de la línea principal pasara por alto los vehículos detenidos. Diseñó el sistema Monocab utilizando vagones de seis pasajeros suspendidos sobre ruedas de una vía guía elevada. Como la mayoría de los sistemas suspendidos, adolecía del problema de los difíciles mecanismos de conmutación. Dado que el vagón iba sobre un raíl, cambiar de una ruta a otra requería mover el raíl, un proceso lento que limitaba los posibles intervalos de paso. [37]
A finales de los años 50, los problemas de la expansión urbana se hicieron 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 urbanos y la gente se mudó de las áreas céntricas. La falta de sistemas de control de la contaminación , el rápido aumento de la propiedad de automóviles y los viajes más largos para ir y volver del trabajo estaban causando importantes problemas de calidad del aire. Además, el movimiento hacia los suburbios provocó una fuga de capitales de las áreas céntricas, una de las causas de la rápida decadencia urbana observada en Estados Unidos.
Los sistemas de transporte público eran una forma de combatir estos problemas. Sin embargo, durante este período, el gobierno federal estaba alimentando los problemas al financiar el desarrollo del Sistema de Autopistas 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 materializaron en 1964, cuando el presidente Lyndon B. Johnson firmó la Ley de Transporte Urbano Masivo de 1964 , creando así la Administración de Transporte Urbano Masivo . [39] La UMTA se creó para financiar desarrollos de transporte público de la misma manera que la Ley de Ayuda Federal para Carreteras de 1956 había ayudado a crear las Autopistas Interestatales. Es decir, la UMTA ayudaría a cubrir los costos de capital de la construcción de nuevas infraestructuras.
Sin embargo, los planificadores que conocían el concepto de PRT temían que la construcción de más sistemas basados en tecnologías existentes no ayudaría a resolver el problema, como Fitcher había señalado anteriormente. Los defensores sugirieron que los sistemas tendrían que ofrecer la flexibilidad de un automóvil:
La razón del lamentable 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 clientela proviene en gran medida de aquellos que no pueden conducir, ya sea porque son demasiado jóvenes, demasiado viejos o porque son demasiado pobres para poseer y manejar un automóvil. Mirémoslo desde el punto de vista de un viajero que vive en un suburbio y está tratando de llegar a su trabajo en el distrito comercial central (CBD). Si va a viajar en transporte público, una situación típica podría ser la siguiente: primero debe caminar hasta la parada de autobús más cercana, digamos cinco o diez minutos a pie, y luego puede tener que esperar hasta otros diez minutos, posiblemente con mal tiempo, para que llegue el autobús. Cuando llegue, puede tener que pararse a menos que tenga la suerte de encontrar un asiento. El autobús se verá atrapado en la congestión de la calle y se moverá lentamente, y hará muchas paradas completamente ajenas al objetivo de su viaje. El autobús puede entonces dejarlo bajar en una terminal para tomar un tren suburbano. Nuevamente debe esperar y, después de subir al tren, experimentar de nuevo varias paradas en el camino hacia el centro de la ciudad, y posiblemente tenga que volver a pararse en el pasillo. Se bajará en la estación más cercana a su destino y posiblemente tenga que hacer transbordo nuevamente a un sistema de distribución. No es de extrañar que en aquellas ciudades donde hay estacionamientos abundantes y económicos, la mayoría de quienes pueden conducir lo hagan. [40]
En 1966, se le pidió al Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano de los Estados Unidos que "emprendera un proyecto para estudiar... nuevos sistemas de transporte urbano que transportaran personas y bienes... con rapidez, seguridad, sin contaminar el aire y de una manera que contribuyera a una planificación urbana sólida". 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 los años 1960, la Aerospace Corporation , una corporación independiente sin fines de lucro creada por el Congreso de los EE. UU., gastó mucho tiempo y dinero en PRT y realizó gran parte del análisis teórico y de sistemas inicial. Sin embargo, a esta corporación no se le permite vender a clientes que no sean del gobierno federal. En 1969, los miembros del equipo de estudio publicaron la primera descripción ampliamente publicitada de PRT en Scientific American . [42] En 1978, el equipo también publicó un libro. [43] Estas publicaciones desencadenaron una especie de "carrera de tránsito" al estilo de 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 despertó el interés de la gente por el transporte alternativo.
En 1967, el gigante aeroespacial Matra inició el proyecto Aramis en París . Después de gastar unos 500 millones de francos , el proyecto fue cancelado cuando falló sus pruebas de calificación en noviembre de 1987. Los diseñadores intentaron hacer que Aramis funcionara como un "tren virtual", pero los problemas del software de control hicieron que los vagones chocaran de manera inaceptable. El proyecto finalmente fracasó. [44]
Entre 1970 y 1978, Japón puso en funcionamiento un proyecto denominado "Sistema de vehículos controlados por ordenador" (CVS). En unas instalaciones de prueba a escala real, 84 vehículos funcionaron a velocidades de hasta 60 kilómetros por hora (37,3 mph) en una vía de 4,8 km (3,0 mi); durante las pruebas se lograron intervalos de un segundo . Otra versión del CVS estuvo en funcionamiento público durante seis meses, entre 1975 y 1976. Este sistema contaba con 12 vehículos monomodo y cuatro vehículos bimodo en una vía de 1,6 km (1,0 mi) con cinco estaciones. Esta versión transportaba a más de 800.000 pasajeros. El CVS se canceló cuando el Ministerio de Tierra, Infraestructura y Transporte de Japón declaró que no era seguro según las normas de seguridad ferroviaria existentes, específicamente en lo que respecta a las distancias de frenado y de intervalo.
El 23 de marzo de 1973, el administrador de la Administración de Transporte Urbano Masivo (UMTA) de Estados Unidos, Frank Herringer, testificó ante el Congreso: "En el año fiscal 1974 se iniciará un programa del DOT que conducirá al desarrollo de un sistema de PRT de alta capacidad (HCPRT) con intervalos de tiempo cortos (de medio segundo a un segundo)". [45] Según J. Edward Anderson , partidario del PRT , esto se debió "a la fuerte presión ejercida por intereses que temían volverse irrelevantes si se hacía visible un programa PRT genuino". A partir de ese momento, las personas interesadas en el HCPRT no pudieron obtener fondos de 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 vía de 8,7 millas (14,0 km) atendida por una flota de 71 vagones. 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 muchas personas, opera de manera punto a punto, en lugar de funcionar como un transportador de personas automatizado de un extremo de la línea al otro. Durante los períodos de bajo uso, todos los vagones hacen un circuito completo parando en cada estación en ambas direcciones. Morgantown PRT todavía está en funcionamiento continuo en la Universidad de Virginia Occidental en Morgantown, Virginia Occidental , con aproximadamente 15.000 pasajeros por día (a partir de 2003 [actualizar]). La vía calentada a vapor ha demostrado ser costosa y el sistema requiere un presupuesto de operación y mantenimiento de $ 5 millones anuales. [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 brindaría un servicio insatisfactorio y crearía congestión. [48] [49] Posteriormente, los sistemas de control de vehículos y computadoras de cuarenta años de antigüedad 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 haberse instalado 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 EE. UU., obtuvo la tecnología en 1985 y sigue activa en el mercado del sector privado tratando de vender el sistema, pero hasta ahora no ha habido instalaciones.
En 1979 se puso en funcionamiento el sistema de transporte rápido para pacientes del Centro Médico de la Universidad de Duke, de tres estaciones . Los vagones podían moverse lateralmente, hacia atrás y hacia adelante y se lo describía como un "ascensor horizontal". El sistema se cerró en 2009 para permitir la ampliación del hospital.
En la década de 1990, Raytheon invirtió fuertemente en un sistema llamado PRT 2000, basado en la tecnología desarrollada por J. Edward Anderson en la Universidad de Minnesota . Raytheon no logró 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 Róterdam, 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 normales. El funcionamiento está programado en horas punta y según demanda en otros momentos. [52] En 2002, 2getthere operó veinticinco "CyberCabs" de 4 pasajeros en la exposición de horticultura Floriade de Holanda de 2002. 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 (1.969 pies) de largo (de ida) y solo tenía dos estaciones. La operación de seis meses tenía como objetivo investigar la aceptación pública de los sistemas similares al PRT.
En 2010 se inauguró un sistema de dos estaciones y diez vehículos (cuatro asientos cada uno) para conectar un estacionamiento con el área principal de Masdar City , Emiratos Árabes Unidos. El sistema funciona en una cripta 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 expansión del sistema se canceló justo después de la apertura del plan piloto debido al costo de construcción de la cripta y desde entonces se han propuesto otros vehículos eléctricos. [20]
En enero de 2003, el prototipo del sistema ULTra ("Urban Light Transport") en Cardiff , Gales, fue certificado por la Inspección de Ferrocarriles del Reino Unido para transportar pasajeros en una pista de prueba de 1 km (0,6 mi). ULTra fue seleccionado en octubre de 2005 por BAA plc para el Aeropuerto Heathrow de Londres . [53] Desde mayo de 2011, un sistema de tres estaciones ha estado abierto al público, transportando pasajeros desde un estacionamiento remoto a la terminal 5. [24] Durante la implementación del sistema, los propietarios de Heathrow se convirtieron en propietarios del diseño UltrPRT. En mayo de 2013, Heathrow Airport Limited incluyó en su borrador del plan maestro de cinco años (2014-2019) un plan para utilizar el sistema PRT para conectar la terminal 2 y la terminal 3 con sus respectivos estacionamientos comerciales. La propuesta no se incluyó en el plan final debido a la prioridad de gasto dada a otros proyectos de capital y se ha aplazado. [54] Si se construye una tercera pista en Heathrow se destruirá el sistema existente, que será superado y 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] Un sistema de 40 vehículos, 2 estaciones y 4,46 km (2,8 mi) llamado "SkyCube" se inauguró en Suncheon , Corea del Sur, en abril de 2014. [57]
En la década de 2010, el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Occidente de México inició las investigaciones del proyecto LINT ("Lean Intelligent Network Transportation") y construyó un modelo operativo a escala 1/12. [58] Éste se desarrolló aún más y se convirtió en el sistema Modutram [59] y se construyó una pista de pruebas a escala real en Guadalajara , que estuvo operativa en 2014. [60]
En 2018 se anunció que se instalaría un sistema PRT en el nuevo Aeropuerto Internacional Tianfu de Chengdu . [5] El sistema incluirá 6 millas de vías de guía, 4 estaciones, 22 módulos y conectará el estacionamiento del aeropuerto con dos edificios de terminales. Es suministrado por Ultra MTS. El aeropuerto se inaugurará en 2021. [61]
Entre el puñado de sistemas prototipo (y la mayor cantidad que existen en papel) hay 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 más caras, y consumen más energía para arrancar y detenerse. Si los vehículos son demasiado grandes, la ruta de un punto a otro también resulta más cara. Por el contrario, los vehículos más pequeños tienen más superficie por pasajero (por lo que tienen una resistencia total del aire mayor, que domina el coste energético de mantener los vehículos en movimiento a alta velocidad), y los motores más grandes suelen ser más eficientes que los más pequeños.
El número de pasajeros que compartirán un vehículo es una incógnita clave. En los EE. UU., el automóvil promedio transporta 1,16 personas [62] , y la mayoría de los países industrializados suelen tener un promedio de menos de dos personas; no tener que compartir un vehículo con extraños es una ventaja clave del transporte privado . Con base en estas cifras, algunos han sugerido que dos pasajeros por vehículo (como con skyTran , EcoPRT y Glydways), o incluso un solo pasajero por vehículo es lo óptimo. Otros diseños utilizan un automóvil como modelo y eligen vehículos más grandes, lo que hace posible acomodar familias con niños pequeños, pasajeros con bicicletas, pasajeros discapacitados con sillas de ruedas o uno o dos palés de carga.
Todos los diseños actuales (excepto el Shweeb impulsado por humanos ) funcionan con electricidad . Para reducir el peso del vehículo, la energía generalmente se transmite a través de conductores a lo largo de la vía, 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 la lluvia o la nieve. Los LIM se utilizan en un pequeño número de aplicaciones de tránsito rápido, pero la mayoría de los diseños utilizan 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 intervalos de 0,5 segundos en su pista de prueba. El sistema prototipo Vectus utilizó LIM montados en vías continuas con la placa de reacción en el vehículo, eliminando el sistema de propulsión activa (y la energía requerida) en el vehículo.
ULTra y 2getthere utilizan baterías de a bordo, que se recargan en estaciones. Esto aumenta la seguridad y reduce la complejidad, el coste y el mantenimiento de la vía guía. Como resultado, la vía guía de ULTRa se parece a una acera con bordillos y su construcción es económica. Los vehículos de ULTRa y 2getthere se parecen a pequeños coches eléctricos automatizados y utilizan componentes similares. (El chasis y la cabina del POD de ULTRa 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, abogan por los cambios montados en el vehículo (que se acoplan a raíles guía especiales en los cruces) o la dirección convencional. Los defensores dicen que el cambio de vía en el vehículo permite una ruta más rápida, de modo que los vehículos pueden circular más cerca unos de otros, lo que aumenta la capacidad. También simplifica la vía guía, hace que los cruces sean menos molestos visualmente y reduce el impacto de las averías, porque es menos probable que un cambio averiado 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 despeje el cruce, a que la vía cambie de vía y a que se verifique el cambio de vía. La comunicación entre el vehículo y los controladores de la vía añade demoras y más puntos de falla. Si el cambio de vía es defectuoso, los vehículos deben poder detenerse antes de llegar al cambio de vía, y todos los vehículos que se acerquen al cruce averiado se verían afectados.
El cambio mecánico de vehículos minimiza el espaciamiento entre vehículos o la distancia de avance, pero también aumenta las distancias mínimas entre cruces consecutivos. Un vehículo que cambia mecánicamente de posición, maniobrando entre dos cruces adyacentes con diferentes posiciones de cambio, no puede avanzar de un cruce al siguiente. El vehículo debe adoptar una nueva posición de cambio y luego esperar a que se verifique el mecanismo de bloqueo del cambio en el vehículo. Si el cambio del vehículo es defectuoso, ese vehículo debe poder detenerse antes de llegar al siguiente cambio, y todos los vehículos que se acerquen al vehículo averiado se verán afectados.
La dirección convencional permite una "pista" más sencilla que consiste únicamente en una superficie de la carretera con algún tipo de referencia para los sensores de dirección del vehículo. El cambio de carril se lograría si el vehículo siguiera la línea de referencia adecuada (por ejemplo, si se mantiene una distancia determinada desde el borde izquierdo de la carretera, el vehículo se desviaría a la izquierda en un cruce).
Se han propuesto o implementado varios tipos de vías de guiado, incluidas vigas similares a monorraíles, cerchas similares a puentes que sostienen vías internas y cables incrustados en una calzada. La mayoría de los diseños colocan el vehículo sobre la vía, lo que reduce la intrusión visual y el costo, además de facilitar la instalación a nivel del suelo. Una vía elevada es necesariamente más alta, pero también puede ser más estrecha. La mayoría de los diseños utilizan la vía de guiado para distribuir energía y comunicaciones de datos, incluso a los vehículos. El PRT de Morgantown no alcanzó sus objetivos de costo debido a la vía calentada a vapor necesaria para mantener la vía de canal grande libre de nieve y hielo frecuentes. La calefacción utiliza hasta cuatro veces más energía que la utilizada para propulsar los vehículos. [64] La mayoría de las propuestas planean resistir la nieve y el hielo de formas que deberían ser menos costosas. El sistema de Heathrow tiene un vehículo especial para descongelar. El sistema de Masdar ha sido limitado porque el derecho de paso exclusivo para el PRT se obtuvo haciendo circular los vehículos en una cripta a nivel del suelo mientras se construía un "nivel de calle" elevado entre todos los edificios. Esto dio lugar a edificios y carreteras con un coste irreal. [20]
Las propuestas suelen tener estaciones cercanas entre sí y ubicadas en vías secundarias para que el tráfico de paso pueda evitar los vehículos que recogen o dejan pasajeros. Cada estación puede tener varios atracaderos, y quizás un tercio de los vehículos de un sistema se almacenan en las estaciones a la espera de pasajeros. Se prevé que las estaciones sean minimalistas, sin instalaciones como baños. En el caso de las estaciones elevadas, puede ser necesario un ascensor para facilitar la accesibilidad.
Al menos un sistema, Metrino, proporciona acceso para sillas de ruedas y mercancías mediante un paso de cremallera en la vía, de modo que el propio vehículo puede ir desde una parada a nivel de la calle a una vía elevada.
Algunos diseños han incluido gastos adicionales sustanciales para la vía necesaria para desacelerar hacia y desde las estaciones. En al menos un sistema, Aramis, esto casi duplicó el ancho y el costo del derecho de paso 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.
La distancia entre los vehículos en la vía influye en la capacidad máxima de pasajeros de una vía, por lo que los diseñadores prefieren distancias de paso más cortas . El control computarizado y el frenado electrónico activo (de los motores) permiten teóricamente distancias mucho más cortas que las de dos segundos recomendadas para los vehículos a alta velocidad. En estas disposiciones, varios vehículos operan en "pelotones" y pueden frenar simultáneamente. Existen prototipos de guiado automático de vehículos privados basados en principios similares.
Los intervalos de tiempo muy cortos son controvertidos. La Inspección de Ferrocarriles del Reino Unido ha evaluado el diseño de ULTra y está dispuesta a aceptar intervalos de tiempo de un segundo, a la espera de que se completen con éxito las pruebas operativas iniciales a más de 2 segundos. [65] En otras jurisdicciones, las regulaciones ferroviarias preexistentes se aplican a los sistemas PRT (ver CVS, arriba); estas generalmente calculan los intervalos de tiempo para distancias de frenado absolutas con pasajeros de pie. Estas restringen severamente la capacidad y hacen que los sistemas PRT sean inviables. Otra norma decía que los vehículos traseros deben detenerse si el vehículo de adelante se detiene instantáneamente (o como un "muro de ladrillos"). En 2018, un comité de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos consideró reemplazar el estándar del "muro de ladrillos" con un requisito para que los vehículos mantengan una "zona de separación" segura basada en la distancia mínima de frenado del vehículo líder y la detención máxima del vehículo trasero. [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 hacerse con el ferrocarril. Los vehículos PRT tienen menos capacidad de pasajeros que los trenes y autobuses, y deben compensar esto combinando velocidades promedio más altas, rutas diversas y intervalos más cortos. Los defensores afirman que se puede lograr una capacidad total equivalente o mayor con estos medios.
Con intervalos de dos segundos y vehículos para cuatro personas, una sola línea de PRT puede alcanzar una capacidad máxima teórica de 7.200 pasajeros por hora. Sin embargo, la mayoría de las estimaciones suponen que los vehículos no se llenarán en general hasta el límite de 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 horas punta se puede mejorar si las políticas operativas apoyan el uso compartido del transporte. [67]
La capacidad es inversamente proporcional a la distancia entre ejes. Por lo tanto, pasar de una distancia entre ejes de dos segundos a una de un segundo duplicaría la capacidad del PRT. Una distancia entre ejes de medio segundo cuadriplicaría la capacidad. La distancia entre ejes mínima teórica del PRT se basaría en el tiempo mecánico necesario para accionar los frenos, y estos son mucho menores que medio segundo. Los investigadores sugieren que los diseños de PRT de alta capacidad (HCPRT) podrían funcionar de manera segura con distancias entre ejes 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] Con las cifras anteriores, parece que se puede alcanzar una capacidad superior a los 10 000 pasajeros por hora.
En las simulaciones de horas punta o de eventos de alto tráfico, aproximadamente un tercio de los vehículos en la vía deben viajar vacíos para reabastecer las estaciones con vehículos a fin de 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 la hora punta.
Los sistemas de tren ligero separados por desnivel pueden transportar 15.000 pasajeros por hora en una ruta fija, pero normalmente son sistemas totalmente separados por desnivel. Los sistemas a nivel de calle suelen transportar hasta 7.500 pasajeros por hora. Los trenes subterráneos pesados pueden transportar 50.000 pasajeros por hora por dirección. Al igual que con el PRT, estas estimaciones dependen de que haya suficientes trenes.
Ni las básculas de trenes ligeros ni las de trenes pesados funcionaron de manera eficiente en horas valle, 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 que se detengan en estaciones vacías en puntos estratégicamente ubicados alrededor de la red. Esto permite que un vehículo vacío se envíe rápidamente a donde sea necesario, con un tiempo de espera mínimo para el pasajero. Los sistemas PRT tendrán que hacer circular nuevamente los vehículos vacíos si hay un desequilibrio en la demanda a lo largo de una ruta, como es común en los períodos pico.
El análisis anterior compara la capacidad de las 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 vía guía para igualar la capacidad de un sistema convencional, el costo de capital de las múltiples vías guía puede ser aún menor que el del sistema convencional de una sola vía guía. Por lo tanto, las comparaciones de la capacidad de las líneas también deben considerar el costo por línea.
Los sistemas PRT deberían requerir mucho menos espacio horizontal que los sistemas de metro actuales, y cada vagón debería tener aproximadamente un 50% del ancho en configuraciones con asientos uno al lado del otro, y menos del 33% en configuraciones en fila india. Este es un factor importante en áreas densamente pobladas y de alto tráfico.
Para una velocidad punta dada, los viajes sin escalas son aproximadamente tres veces más rápidos que aquellos con paradas intermedias. Esto no se debe únicamente al tiempo que se tarda en arrancar y detenerse. Los vehículos regulares también se ralentizan por las subidas y bajadas a múltiples destinos.
Por lo tanto, un asiento determinado del PRT transporta aproximadamente tres veces más pasajeros-milla por día que un asiento que realiza paradas programadas. Por lo tanto, el PRT también debería reducir al triple la cantidad de asientos necesarios para una cantidad determinada de pasajeros-milla.
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 están en el rango de 40 a 70 km/h (25 a 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 superiores a 160 km/h (99 mph), pero la velocidad promedio de viaje se reduce aproximadamente tres veces por las paradas programadas y los transbordos de pasajeros.
Si los diseños de PRT ofrecen el beneficio que se le atribuye de ser sustancialmente más rápido que los automóviles en áreas con mucho tráfico, las simulaciones sugieren que el PRT podría atraer a muchos más conductores de automóviles 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 se cambiarán a PRT, dependiendo de sus costos y demoras. [8] [71] [72]
El algoritmo de control típico coloca los vehículos en "ranuras" móviles imaginarias que recorren los bucles de la vía. Los controladores situados en la vía asignan una ranura a los vehículos reales. Los atascos se evitan colocando los vehículos que van de norte a sur en ranuras pares y los vehículos que van de este a oeste en ranuras impares. En las intersecciones, el tráfico de estos sistemas puede interpenetrarse sin disminuir la velocidad.
Las computadoras de a bordo mantienen su posición mediante un bucle de retroalimentación negativa para permanecer cerca del centro de la ranura ordenada. Los primeros vehículos PRT medían su posición sumando la distancia mediante odómetros , con puntos de control periódicos para compensar los errores acumulativos. [43] La ubicación por GPS y radio de próxima generación también podría medir posiciones.
Otro sistema, el "control por seguimiento de puntero", asigna una ruta y una velocidad a un vehículo, después de verificar que la ruta no viola los márgenes de seguridad de otros vehículos. Esto permite que las velocidades y los márgenes de seguridad del sistema se ajusten a las condiciones de diseño o de funcionamiento, y puede consumir 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 acoplamiento mejor que 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 la vía guía para evitar descarrilamientos. Las vías guía separadas por niveles evitarían conflictos con peatones o vehículos controlados manualmente. Otros enfoques de ingeniería de seguridad del transporte público , como la redundancia y el autodiagnóstico de sistemas críticos, también se incluyen en los diseños.
El sistema de Morgantown, más correctamente descrito como un sistema de tránsito rápido grupal (GRT) de tipo sistema de tránsito de vía automatizada (AGT), ha recorrido 110 millones de millas por pasajero sin lesiones graves. Según el Departamento de Transporte de los EE. UU., los sistemas AGT como grupo tienen tasas de lesiones más altas que cualquier otra forma de tránsito basado en rieles (subterráneo, metro, tren ligero o tren de cercanías), aunque aún son mucho mejores que los autobuses o automóviles comunes . Una investigación más reciente de la empresa británica ULTra PRT informó que los sistemas AGT tienen una mayor seguridad que los modos más convencionales, no automatizados. [ cita requerida ]
Al igual que con muchos sistemas de tránsito actuales, es probable que las preocupaciones sobre la seguridad personal de los pasajeros se aborden mediante el monitoreo por CCTV [74] y la comunicación con un centro de comando central desde el cual se puede enviar asistencia de ingeniería u otro tipo.
Las ventajas de eficiencia energética reclamadas por los defensores del PRT incluyen dos características operativas básicas del PRT: un factor de carga promedio incrementado y la eliminación del arranque y parada intermedios. [75]
El factor de carga promedio, en los sistemas de transporte, es la relación entre el número total de pasajeros y la capacidad teórica total. Un vehículo de transporte público 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 transporte público pasa la mitad del tiempo funcionando al 100% y la otra mitad 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) combina la frecuencia del servicio y el factor de ocupación. Los autobuses y trenes deben funcionar según un horario predefinido, incluso durante las horas de menor demanda, cuando la demanda es baja y los vehículos están casi vacíos. Por lo tanto, para aumentar el factor de ocupación, los planificadores de transporte intentan predecir los momentos de baja demanda y ejecutan 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 funcionan en absoluto durante la noche o los fines de semana.
En cambio, los vehículos del PRT sólo se moverían en respuesta a la demanda, lo que impone un límite inferior teórico a su factor de carga promedio. Esto permite un servicio de 24 horas sin muchos de los costos del transporte público programado. [76]
ULTra PRT estima que su sistema consumirá 839 BTU por milla-pasajero (0,55 MJ por kilómetro-pasajero). [77] [78] En comparación, los automóviles consumen 3.496 BTU y los camiones particulares consumen 4.329 BTU por milla-pasajero. [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 tanto, algunos diseños propuestos incluyen la energía solar como una característica de sus redes.
En el caso del transporte en autobús y en tren, 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 horas punta y horas no punta. En los EE. UU., los autobuses consumen un promedio de 4318 BTU/pasajero-milla, el transporte en tren 2750 BTU/pasajero-milla y el transporte en tren de cercanías 2569 BTU/pasajero-milla. [79]
Los opositores a los planes PRT han expresado una serie de preocupaciones:
Vukan R. Vuchic , profesor de Ingeniería de Transporte en la Universidad de Pensilvania y defensor de las formas tradicionales de transporte, ha manifestado su opinión de que la combinación de vehículos pequeños y vías de guiado costosas hace que sea muy poco práctico tanto en las ciudades (capacidad insuficiente) como en los suburbios (vías de guiado demasiado caras). Según Vuchic: "... el concepto de PRT combina dos elementos mutuamente incompatibles de estos dos sistemas: vehículos muy pequeños con vías de guiado y estaciones complicadas. Así, en las ciudades centrales, donde los grandes volúmenes de viajes podrían justificar la inversión en vías de guiado, los vehículos serían demasiado pequeños para satisfacer la demanda. En los suburbios, donde los vehículos pequeños serían ideales, la amplia 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 todas las objeciones al PRT, incluidas las presentadas en los documentos del profesor Vuchic, y no encuentro ninguna que tenga fundamento. Entre quienes están dispuestos a recibir información detallada y a 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 una 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 un sistema complementario en ciudades más grandes. [ cita requerida ]
Entre las posibles preocupaciones regulatorias se encuentran la seguridad en caso de emergencia, los intervalos de tiempo y la accesibilidad para discapacitados. Muchas jurisdicciones regulan los sistemas PRT como si fueran trenes. Al menos un prototipo exitoso, el CVS, no se implementó porque no pudo obtener los 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 intervalos de paso del tamaño de los ferrocarriles. [85] No está claro hasta qué punto la CPUC exigiría que el PRT cumpla con los estándares de seguridad de "tren ligero" y "vías fijas para rieles", porque puede otorgar exenciones particulares y revisar las regulaciones. [86]
En California se han aprobado otras formas de transporte automatizado, en particular el sistema Airtrain en el SFO . 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. Sí exigieron el cumplimiento de la Orden General 164-D, que exige un plan de seguridad y protección, así como visitas periódicas al lugar 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 o para discapacitados a las vías de acceso del PRT o salidas de las mismas, se puede aumentar el tamaño de las vías. Esto puede afectar la viabilidad de un sistema de PRT, aunque el grado de impacto dependerá tanto del diseño del PRT como del municipio.
Wayne D. Cottrell, de la Universidad de Utah , realizó una revisión crítica de la literatura académica sobre el PRT desde los años 1960. Concluyó que hay varias cuestiones que se beneficiarían de una mayor investigación, entre ellas la integración urbana, los riesgos de la inversión en PRT, la mala publicidad, los problemas técnicos y los intereses en pugna de otros modos de transporte. Sugiere que estas cuestiones, "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 una mayor financiación gubernamental para que se lleve a cabo dicha investigación, especialmente en los 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 autónoma para los vehículos autónomos y los transbordadores, [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 otra parte, los sistemas PRT también pueden hacer uso de la tecnología de dirección autónoma y siguen habiendo beneficios significativos al operar en una red de rutas segregadas.
Heathrow Pod, comenzó a prestar servicio público en 2011 y transportará a unos 500.000 pasajeros al año desde el aparcamiento de negocios de la Terminal 5 hasta la terminal principal.