El transporte ferroviario de mercancías es el uso de ferrocarriles y trenes para transportar carga en lugar de pasajeros humanos .
Un tren de carga , tren de carga o tren de mercancías es un grupo de vagones de carga (EE. UU.) o vagones de mercancías ( Unión Internacional de Ferrocarriles ) arrastrados por una o más locomotoras en un ferrocarril, que transportan carga en todo o parte del camino entre el transportista y el destino previsto como parte de la cadena logística . Los trenes pueden transportar material a granel , contenedores intermodales , carga general o carga especializada en vagones diseñados específicamente. [1] Las prácticas y la economía del transporte ferroviario varían según el país y la región.
Cuando se considera en términos de toneladas-milla o toneladas-kilómetro transportadas, la eficiencia energética puede ser mayor con el transporte ferroviario que con otros medios. Las máximas economías suelen lograrse con productos a granel (por ejemplo, carbón ), especialmente cuando se transportan a largas distancias. El transporte de mercancías por ferrocarril a menudo implica costos de transbordo , particularmente cuando el remitente o el receptor carecen de acceso ferroviario directo. Estos costos pueden exceder los de operar el propio tren, un factor que prácticas como la contenedorización , el remolque sobre vagón plano o la carretera rodante pretenden minimizar.
Tradicionalmente, los grandes transportistas construían fábricas y almacenes cerca de las líneas ferroviarias y tenían una sección de vía en su propiedad llamada vía muerta donde las mercancías se cargaban o descargaban de los vagones. Otros transportistas hacían transportar sus mercancías ( transportadas ) en vagones o camiones hacia o desde una estación de mercancías (estación de carga en EE. UU.). Locomotoras más pequeñas trasladaban los vagones desde los apartaderos y las estaciones de mercancías a un patio de clasificación , donde cada vagón se acoplaba a uno de los varios trenes de larga distancia que allí se ensamblaban, dependiendo del destino de ese vagón. Cuando el tiempo era suficiente, o según un horario, cada tren de larga distancia era enviado a otro patio de clasificación. En el siguiente patio de clasificación se recurre a los coches . Los que están destinados a las estaciones atendidas por ese patio se asignan a trenes locales para su entrega. Otros se vuelven a ensamblar en trenes que se dirigen a los patios de clasificación más cercanos a su destino final. Un solo vagón podía ser reclasificado o cambiado en varios patios antes de llegar a su destino final, un proceso que ralentizaba el transporte ferroviario y aumentaba los costos. Debido a esto, los operadores ferroviarios de carga han tratado continuamente de reducir estos costos reduciendo o eliminando el cambio en los patios de clasificación mediante técnicas como trenes unitarios y contenedoresización , y en algunos países estos han reemplazado completamente a los trenes de carga mixtos. [3] En muchos países, se han construido ferrocarriles para transportar un producto, como carbón o mineral, desde un punto del interior hasta un puerto. [ cita necesaria ]
El transporte ferroviario utiliza muchos tipos de vagones de mercancías (UIC) o vagones de mercancías (EE.UU.). Entre ellos se incluyen los furgones (US) o vagones cubiertos (UIC) para mercancías en general, los vagones plataforma (US) o vagones planos (UIC) para cargas pesadas o voluminosas, los vagones pozo o de carga baja para el transporte de vehículos de carretera; hay furgonetas frigoríficas para el transporte de alimentos, tipos sencillos de vagones abiertos para el transporte de material a granel, como minerales y carbón , y camiones cisterna para el transporte de líquidos y gases. La mayor parte del carbón y los agregados se transportan en vagones tolva o góndolas (EE. UU.) o vagones abiertos (UIC) que pueden llenarse y descargarse rápidamente para permitir un manejo eficiente de los materiales. [ cita necesaria ]
El transporte ferroviario es muy eficiente energéticamente y mucho más respetuoso con el medio ambiente que el transporte por carretera. [2] [4] En comparación con el transporte por carretera, que emplea el uso de camiones (camiones) , el transporte ferroviario garantiza que las mercancías que de otro modo podrían transportarse en varios camiones se transporten en un solo envío. Esto ahorra mucho en cuanto a costes relacionados con el transporte. [5] El transporte ferroviario de mercancías también tiene costes externos muy bajos . [2] Por lo tanto, muchos gobiernos han estado estimulando el cambio de carga de camiones a trenes, debido a los beneficios ambientales que traería. [2] [4] El transporte ferroviario y la navegación interior (también conocidos como 'transporte por vías navegables interiores' (IWT) o 'transporte marítimo interior') son modos de transporte igualmente respetuosos con el medio ambiente y ambos forman partes importantes del Pacto Verde Europeo de 2019 . [2]
En Europa (particularmente en Gran Bretaña), muchas ciudades manufactureras se desarrollaron antes del ferrocarril. Muchas fábricas no tenían acceso ferroviario directo. Esto significaba que la carga tenía que enviarse a través de una estación de mercancías , enviarse en tren y descargarse en otra estación de mercancías para su posterior entrega a otra fábrica. Cuando los camiones sustituyeron a los caballos, a menudo resultaba económico y más rápido realizar un desplazamiento por carretera. En los Estados Unidos, particularmente en el Oeste y el Medio Oeste , las ciudades se desarrollaron con ferrocarriles y las fábricas a menudo tenían una conexión ferroviaria directa. A pesar del cierre de muchas líneas secundarias, el transporte de vagones de una compañía a otra por ferrocarril sigue siendo común. [ cita necesaria ]
Los ferrocarriles fueron los primeros usuarios de equipos de procesamiento automático de datos, comenzando a principios del siglo XX con tarjetas perforadas y equipos de registro unitario . [6] Muchos sistemas ferroviarios han recurrido a la programación y optimización computarizada de los trenes, lo que ha reducido los costos y ha ayudado a agregar más tráfico de trenes a los rieles. [ cita necesaria ]
La relación de los ferrocarriles de carga con otros modos de transporte varía ampliamente. Casi no existe interacción con el transporte aéreo , existe una estrecha cooperación con el transporte marítimo y una relación mayoritariamente competitiva con el transporte por carretera y por barcazas a larga distancia. Muchas empresas envían sus productos por ferrocarril si se envían a larga distancia porque puede resultar más barato enviar grandes cantidades por ferrocarril que por camión; sin embargo, el transporte marítimo en barcazas sigue siendo un competidor viable cuando se dispone de transporte acuático. [7]
En ocasiones, los trenes de mercancías son abordados ilegalmente por personas que no tienen el dinero o el deseo de viajar legalmente, una práctica conocida como " hopping ". La mayoría de los tolvas se cuelan en los patios de trenes y se esconden en vagones. Los saltadores más atrevidos cogerán un tren "sobre la marcha", es decir, mientras está en movimiento, lo que provocará muertes ocasionales, algunas de las cuales no quedan registradas. El acto de salir de una ciudad o zona saltando a un tren de carga a veces se denomina "captura", como tomar un tren fuera de la ciudad. [8]
La carga a granel constituye la mayor parte del tonelaje transportado por la mayoría de los ferrocarriles de carga. La carga a granel es carga de mercancías que se transporta sin embalar en grandes cantidades. Estas cargas generalmente se dejan caer o se vierten, con un pico o pala, en forma líquida o sólida, en un vagón de ferrocarril . Los líquidos, como el petróleo y los productos químicos, así como los gases comprimidos, se transportan por ferrocarril en vagones cisterna . [9]
Los vagones tolva son vagones de carga que se utilizan para transportar productos secos a granel como carbón , minerales , cereales , lastre de vías y similares. Este tipo de vagón se distingue de un vagón góndola (US) o vagón abierto (UIC) en que tiene puertas que se abren en la parte inferior o en los laterales para descargar su carga. El desarrollo del vagón tolva acompañó el desarrollo de la manipulación automatizada de dichos productos, con instalaciones automatizadas de carga y descarga. Hay dos tipos principales de vagones tolva: abiertos y cubiertos; Los vagones tolva cubiertos se utilizan para cargas que deben protegerse de los elementos (principalmente lluvia), como cereales, azúcar y fertilizantes. Los vagones abiertos se utilizan para productos básicos como el carbón, que pueden mojarse y secarse con efectos menos nocivos. Los ferrocarriles de todo el mundo han utilizado vagones tolva siempre que se deseaba un manejo automatizado de carga. Los volcadores de vagones giratorios simplemente invierten el vagón para descargarlo y se han convertido en la tecnología de descarga preferida, especialmente en América del Norte; permiten el uso de vagones góndola más simples, resistentes y compactos (porque no se requieren extremos inclinados) en lugar de tolvas. [ cita necesaria ]
Los trenes más pesados del mundo transportan tráfico a granel, como mineral de hierro y carbón . Las cargas pueden ser de 130 toneladas por vagón y decenas de miles de toneladas por tren. Daqin Railway transporta más de 1 millón de toneladas de carbón a la costa este de China cada día y en 2009 es la línea de carga más transitada del mundo [10]. Estas economías de escala reducen los costos operativos. Algunos trenes de mercancías pueden tener más de 7 km de longitud. [ cita necesaria ]
La contenedorización es un sistema de transporte intermodal de carga que utiliza contenedores de envío estándar (también conocidos como ' contenedores ISO ' o 'isotainers') que pueden cargarse, sellarse y colocarse en buques portacontenedores , vagones de ferrocarril y camiones . La contenerización ha revolucionado el transporte de carga. En 2009, [actualizar]aproximadamente el 90% de la carga no a granel en todo el mundo se transporta en contenedores apilados en buques de transporte; [11] El 26% de todo el transbordo de contenedores se realiza en China. [12] En 2005 [actualizar], unos 18 millones de contenedores en total realizan más de 200 millones de viajes al año. [ cita necesaria ]
El uso de los mismos tamaños básicos de contenedores en todo el mundo ha disminuido los problemas causados por tamaños de ancho de ferrocarril incompatibles en diferentes países al facilitar el transbordo entre trenes de diferentes anchos. [13]
Si bien normalmente los contenedores viajan cientos o incluso miles de kilómetros por ferrocarril, la experiencia suiza demuestra que con una logística adecuadamente coordinada, es posible operar un sistema de transporte de carga intermodal viable (camión + ferrocarril) incluso dentro de un país tan pequeño como Suiza . [14]
La mayoría de los vagones planos no pueden transportar más de un contenedor estándar de 40 pies (12,2 m) encima de otro debido al espacio vertical limitado , aunque normalmente pueden transportar el peso de dos. Llevar la mitad del peso posible es ineficiente. Sin embargo, si la vía férrea se ha construido con suficiente espacio vertical, un vagón de doble pila puede aceptar un contenedor y aún dejar suficiente espacio para otro contenedor en la parte superior. Tanto China como India utilizan trenes electrificados de doble pila con cableado aéreo. [15]
En los Estados Unidos, Southern Pacific Railroad (SP) con Malcom McLean tuvo la idea del primer vagón intermodal de doble pila en 1977. [16] [17] SP luego diseñó el primer vagón con ACF Industries ese mismo año. [18] [19] Al principio tardó en convertirse en un estándar de la industria, luego, en 1984, American President Lines comenzó a trabajar con el SP y ese mismo año, el primer tren totalmente de "doble pila" salió de Los Ángeles, California, hacia South Kearny. Nueva Jersey , bajo el nombre de servicio ferroviario "Stacktrain". En el camino, el tren hizo transbordo de SP a Conrail . Ahorró dinero a los transportistas y ahora representa casi el 70 por ciento de los envíos de transporte de carga intermodal en los Estados Unidos, en parte debido a los generosos espacios verticales utilizados por los ferrocarriles estadounidenses. Estas líneas funcionan con diésel y no tienen cableado aéreo . [ cita necesaria ]
El doble apilamiento también se utiliza en Australia entre Adelaide , Parkes , Perth y Darwin . Se trata de líneas exclusivamente diésel sin cableado aéreo. Los ferrocarriles de Arabia Saudita utilizan doble pila en su corredor Riad - Dammam . En la India se utiliza el doble apilamiento para determinadas líneas exclusivas de carga. [15]
En algunos países se utilizan carreteras rodantes , o carretera rodante, [20] trenes; Los camiones pueden subirse directamente al tren y volver a arrancar cuando lleguen al destino final. Un sistema como éste se utiliza en el Eurotúnel entre el Reino Unido y Francia, así como en el ferrocarril Konkan en la India. En otros países, en el tren no se lleva la cabeza tractora de cada camión, sólo el remolque. Los trenes a cuestas son comunes en los Estados Unidos, donde también se les conoce como remolque sobre vagón plano o trenes TOFC , pero han perdido participación de mercado frente a los contenedores (COFC), y los contenedores más largos, de 53 pies, se utilizan con frecuencia para envíos nacionales. También existen vehículos sobre carriles , que tienen dos juegos de ruedas, para su uso en un tren o como remolque de un vehículo de carretera. [ cita necesaria ]
Varios tipos de carga no son adecuados para la contenedorización o el transporte a granel; estos son transportados en vagones especiales diseñados a medida para la carga.
El flete de carga inferior a un vagón es cualquier carga que no llena un furgón o un motor de caja o menos que una carga de un vagón . [ cita necesaria ]
Históricamente, en América del Norte, los trenes podían clasificarse como de carga de ida o de carga directa. Una vía de carga generalmente transportaba envíos de menos de un vagón hacia/desde una ubicación, cuyo origen/destino era un patio de terminal ferroviaria. Este producto en ocasiones llegaba o salía de ese astillero mediante un flete directo. [ cita necesaria ]
Como mínimo, una vía de carga comprendía una locomotora y un furgón de cola, a los que se agregaban o dejaban vagones llamados camionetas y repartidores a lo largo de la ruta. Por conveniencia, se podían transportar envíos más pequeños en el furgón de cola , lo que llevó a algunos ferrocarriles a definir sus furgones de cola como vagones de paso, aunque el término se aplicaba igualmente a los vagones de carga utilizados para ese propósito. Las paradas de paso pueden ser apartaderos industriales, estaciones/paradas de bandera, asentamientos o incluso residencias individuales. [ cita necesaria ]
Con la dificultad de mantener un horario exacto, los trenes de carga cedieron a los trenes regulares de pasajeros y de paso. [21] A menudo eran trenes mixtos que servían a comunidades aisladas. Al igual que el servicio de pasajeros en general, los transportes de carga y sus envíos más pequeños se volvieron antieconómicos. En América del Norte, este último cesó [22] y el sector público se hizo cargo del transporte de pasajeros.
Los ferrocarriles están sujetos al efecto red : cuantos más puntos conecten, mayor será el valor del sistema en su conjunto. Los primeros ferrocarriles se construyeron para llevar recursos, como carbón, minerales y productos agrícolas desde lugares del interior a los puertos para su exportación. En muchas partes del mundo, especialmente en el hemisferio sur, ese sigue siendo el principal uso de los ferrocarriles de mercancías. Una mayor conectividad abre la red ferroviaria a otros usos de carga, incluido el tráfico no exportador. La conectividad de la red ferroviaria está limitada por una serie de factores, incluidas barreras geográficas, como océanos y montañas, incompatibilidades técnicas, particularmente diferentes anchos de vía y acopladores ferroviarios , y conflictos políticos. Las redes ferroviarias más grandes se encuentran en América del Norte y Eurasia. Los trenes de mercancías de larga distancia son generalmente más largos que los trenes de pasajeros, y una mayor longitud mejora la eficiencia. La longitud máxima varía ampliamente según el sistema. ( Consulte los trenes más largos para conocer la longitud de los trenes en diferentes países). [ cita necesaria ]
Muchos países están tomando medidas para aumentar la velocidad y el volumen del transporte ferroviario en un intento de ganar mercados o aliviar las carreteras sobrecargadas y/o acelerar el transporte marítimo en la era de las compras en línea . En Japón, las tendencias hacia la incorporación del transporte de mercancías por ferrocarril se deben más a la disponibilidad de trabajadores que a otras preocupaciones. [ cita necesaria ]
Tonelaje de carga ferroviaria como porcentaje del total movido por país:
Toneladas-kilómetro de carga ferroviaria como porcentaje del total movido por país:
Hay cuatro redes ferroviarias principales interconectadas en la masa terrestre euroasiática, junto con otras redes nacionales más pequeñas. [ cita necesaria ]
La mayoría de los países de la Unión Europea participan en una red de calibre automático. El Reino Unido está conectado a esta red a través del Eurotúnel . El proyecto Marmaray conecta Europa con el este de Turquía, Irán y Oriente Medio a través de un túnel ferroviario bajo el Bósforo . El túnel de base de San Gotardo, de 57 kilómetros, mejoró las conexiones ferroviarias norte-sur cuando se inauguró en 2016. España y Portugal son en su mayoría de vía ancha, aunque España ha construido algunas líneas de vía estándar que conectan con la red europea de pasajeros de alta velocidad. Se utiliza una variedad de sistemas de electrificación y señalización, aunque esto es un problema menor para el transporte de mercancías; sin embargo, las autorizaciones impiden el servicio de doble pila en la mayoría de las líneas. Los acoplamientos de tope y tornillo se utilizan generalmente entre vehículos de carga, aunque hay planes para desarrollar un acoplador automático compatible con el SA3 ruso. Ver Conversión de acoplamiento ferroviario . [ cita necesaria ]
Los países de la antigua Unión Soviética , junto con Finlandia y Mongolia , participan en una red compatible con el ancho ruso , utilizando acopladores SA3 . Las líneas principales están electrificadas. El Ferrocarril Transiberiano de Rusia conecta Europa con Asia, pero no tiene los permisos necesarios para transportar contenedores de doble pila. Hay numerosas conexiones disponibles entre los países de ancho ruso con sus vecinos de ancho estándar en el oeste (en toda Europa) y el sur (a China, Corea del Norte e Irán a través de Turkmenistán). Si bien la URSS tenía importantes conexiones ferroviarias con Turquía (desde Armenia) y con Irán (desde el enclave de Nakhchivan en Azerbaiyán ), éstas han estado fuera de servicio desde principios de los años 1990, ya que una serie de conflictos congelados en la región del Cáucaso han forzado el cierre de la red. conexiones ferroviarias entre Rusia y Georgia a través de Abjasia, entre Armenia y Azerbaiyán , y entre Armenia y Turquía . [ cita necesaria ]
China tiene una extensa red de ancho estándar. Sus trenes de mercancías utilizan acopladores Janney . Los ferrocarriles de China conectan con la red de ancho estándar de Corea del Norte en el este, con la red de ancho ruso de Rusia, Mongolia y Kazajstán en el norte, y con la red de ancho métrico de Vietnam en el sur. [ cita necesaria ]
India y Pakistán operan enteramente en redes de ancho ancho . Las guerras y conflictos indo-paquistaníes actualmente restringen el tráfico ferroviario entre los dos países a dos líneas de pasajeros. También hay enlaces desde la India a Bangladesh y Nepal, y desde Pakistán a Irán, donde en Zahedan está disponible una conexión nueva, pero poco utilizada, a la red de ancho estándar . [ cita necesaria ]
Las cuatro principales redes euroasiáticas se conectan con los países vecinos y entre sí en varios puntos de ruptura . La contenerización ha facilitado un mayor movimiento entre redes, incluido un puente terrestre euroasiático . [ cita necesaria ]
Canadá , México y Estados Unidos están conectados por una extensa red ferroviaria unificada de ancho estándar . La única excepción notable es el aislado Ferrocarril de Alaska , que está conectado a la red principal mediante barcazas . [ cita necesaria ]
Debido principalmente a factores externos como la geografía y la combinación de productos básicos que favorecen a productos como el carbón, la participación modal del ferrocarril de carga en América del Norte es una de las más altas del mundo. [28]
El transporte ferroviario está bien estandarizado en América del Norte, con acopladores Janney y frenos de aire compatibles . Las principales variaciones se encuentran en el ancho de carga y el peso máximo del vehículo. La mayor parte de las vías son propiedad de empresas privadas que también operan trenes de carga en esas vías. Desde la Ley Staggers Rail de 1980, la industria ferroviaria de carga en Estados Unidos se ha desregulado en gran medida. Los vagones de carga se intercambian habitualmente entre transportistas, según sea necesario, y se identifican mediante marcas de informes y números de serie de la empresa. La mayoría tiene transpondedores de identificación automática de equipos legibles por computadora . Con excepciones aisladas , los trenes de carga en América del Norte son remolcados por locomotoras diésel , incluso en el Corredor Noreste electrificado . [ cita necesaria ]
El desarrollo continuo orientado al transporte de mercancías incluye la mejora de más líneas para transportar cargas más pesadas y más altas, en particular para el servicio de doble pila , y la construcción de terminales intermodales e instalaciones de transbordo más eficientes para carga a granel. Muchos ferrocarriles se intercambian en Chicago y se están llevando a cabo o se han propuesto varias mejoras para eliminar los cuellos de botella allí. [29] La Ley de Mejora de la Seguridad Ferroviaria de EE. UU. de 2008 exige una eventual conversión a señalización de control positivo de trenes . En la década de 2010, la mayoría de los ferrocarriles norteamericanos Clase I adoptaron alguna forma de ferrocarril de precisión . [30]
El ferrocarril de Guatemala se encuentra actualmente inactivo, lo que impide el envío ferroviario al sur de México. Panamá cuenta con un servicio ferroviario de carga, recientemente convertido a ancho estándar, que es paralelo al Canal de Panamá . Algunos otros sistemas ferroviarios en Centroamérica todavía están en funcionamiento, pero la mayoría han cerrado. Nunca ha existido una línea ferroviaria que atraviese Centroamérica hasta Sudamérica. [ cita necesaria ]
Brasil tiene una gran red ferroviaria, en su mayoría de vía métrica, con algo de vía ancha. Por su red de ancho métrico circulan algunos de los trenes de mineral de hierro más pesados del mundo. [ cita necesaria ]
Argentina tiene redes de ancho indio en el sur, de ancho estándar en el este y de ancho métrico en el norte. Las redes de ancho métrico están conectadas en un punto, pero nunca ha habido una conexión de ancho ancho. ( Se construyó una conexión de vía métrica entre las dos redes de vía ancha, el Ferrocarril Transandino, pero actualmente no está en servicio. Véase también Ferrocarriles trasandinos . ) La mayoría de los demás países tienen pocos sistemas ferroviarios. El ancho estándar en el este, conecta con Paraguay y Uruguay. [ cita necesaria ]
Los ferrocarriles de África fueron iniciados en su mayoría por potencias coloniales para llevar recursos del interior a los puertos. Había poca consideración por una eventual interconexión. Como resultado, se utilizan diversos estándares de calibres y acopladores. Una red de ancho de 3 pies 6 pulgadas ( 1067 mm ) con acopladores Janney sirve al sur de África. África Oriental utiliza ancho de vía métrico . El norte de África utiliza el ancho estándar , pero el conflicto árabe-israelí bloquea la posible conexión a la red europea de ancho estándar . [ cita necesaria ]
El ferrocarril se desarrolló de forma independiente en diferentes partes de Australia y, como resultado, se utilizan tres anchos de vía principales. Un ferrocarril transaustraliano de ancho estándar atraviesa el continente. [ cita necesaria ]
En 2011, los ferrocarriles norteamericanos operaron 1.471.736 vagones de carga y 31.875 locomotoras, con 215.985 empleados. Originaron 39,53 millones de vagones (con un promedio de 63 toneladas cada uno) y generaron 81.700 millones de dólares en ingresos por transporte. Los ferrocarriles estadounidenses más grandes (Clase 1) transportaron 10,17 millones de contenedores intermodales y 1,72 millones de remolques. El tráfico intermodal representó el 6,2% del tonelaje originado y el 12,6% de los ingresos. Los principales productos básicos fueron el carbón, los productos químicos, los productos agrícolas, los minerales no metálicos y el transporte intermodal. El carbón por sí solo representó el 43,3% del tonelaje y el 24,7% de los ingresos. El recorrido promedio fue de 917 millas. Dentro de Estados Unidos, los ferrocarriles transportan el 39,9% de la carga por tonelada-milla, seguidos por los camiones (33,4%), los oleoductos (14,3%), las barcazas (12%) y el aire (0,3%). [34]
Los ferrocarriles transportaron el 17,1 % del transporte de mercancías de la UE en términos de toneladas-km, [35] en comparación con el transporte por carretera (76,4 %) y las vías navegables interiores (6,5 %). [36]
A diferencia de los trenes de pasajeros, los trenes de mercancías rara vez reciben nombre. [ cita necesaria ] Algunos, sin embargo, han obtenido nombres de forma oficial o extraoficial.