Límites de velocidad ferroviaria en los Estados Unidos

Descripción general de los límites de velocidad ferroviaria en los Estados Unidos de América

Una señal de restricción de velocidad de 45 millas por hora (72 km/h) en la estación Port Chester del Metro-North Railroad .

Los límites de velocidad de los trenes en los Estados Unidos están regulados por la Administración Federal de Ferrocarriles . Los ferrocarriles también implementan sus propios límites y hacen cumplir los límites de velocidad. Las restricciones de velocidad se basan en una serie de factores que incluyen la curvatura , la señalización , el estado de la vía y la presencia de cruces a nivel . Al igual que los límites de velocidad en las carreteras en los Estados Unidos , los límites de velocidad para las vías y los trenes se miden en millas por hora (mph).

Velocidades de señal

Los reguladores federales limitan la velocidad de los trenes con respecto al método de señalización utilizado. ^[1] Los trenes de pasajeros están limitados a 59 mph y los trenes de carga a 49 mph en vía sin sistemas de señales de bloqueo . (Ver territorio oscuro .) Los trenes sin "una señal automática de cabina , una parada automática de tren o un sistema de control automático de tren " no pueden exceder las 79 mph". La orden fue emitida en 1947 (en vigor desde el 31 de diciembre de 1951) por la Comisión de Comercio Interestatal después de una Accidente grave en 1946 en Naperville, Illinois, que involucró a dos trenes de Chicago, Burlington y Quincy Railroad ^{[2] [3] [4]} Después de la colisión de trenes en Maryland en 1987 , se exigió que los trenes de carga que operaban en corredores de velocidad mejorada tuvieran limitadores de velocidad de locomotoras. frenar a la fuerza los trenes en lugar de simplemente alertar al operador con señales en la cabina. El panel de señales en el accidente de Maryland había sido parcialmente desactivado, con un silbido apagado y faltaba una bombilla.

Tras la colisión del tren Chatsworth de 2008 en California , se promulgó una ley federal que exige que se implemente el control positivo de trenes (PTC) en todo el país para 2015. ^[5] Después de múltiples extensiones de plazo, el 29 de diciembre de 2020, la FRA anunció que la tecnología PTC sería en operación en todas las millas requeridas de rutas ferroviarias de carga y pasajeros. ^[6] Si bien el objetivo principal de PTC es prevenir colisiones, también cumple con los requisitos de la FRA para mayores velocidades en algunos casos. En diferentes regiones del país se utilizan varias tecnologías PTC competidoras.

Seguimiento de clases

Una señal de restricción de velocidad de 10 millas por hora (16 km/h) a lo largo de la "L" de Chicago .

En Estados Unidos , la Administración Federal de Ferrocarriles ha desarrollado un sistema de clasificación para la calidad de las vías. ^{[7] [8]} La clase de un tramo de vía determina los límites máximos posibles de velocidad de circulación y la capacidad para circular trenes de pasajeros.

1. Solo los trenes de carga pueden operar en vías exceptuadas y solo pueden circular a velocidades de hasta 10 mph (16 km/h). Además, no se pueden operar más de cinco vagones cargados con materiales peligrosos dentro de un solo tren. Están prohibidos los trenes de pasajeros (en servicio fiscal) de cualquier tipo.
2. La mayoría de las vías principales, especialmente las que pertenecen a los principales ferrocarriles, son vías de Clase 4 ^{[ cita requerida ]}
3. Las vías de clase 5 son operadas por ferrocarriles de carga donde las velocidades de los trenes de carga superan las 60 mph (97 km/h). En partes de la línea principal Chicago - Los Ángeles del ferrocarril BNSF (históricamente, la antigua línea principal de Santa Fe), los trenes de pasajeros equipados con ATS, como el Southwest Chief de Amtrak , pueden operar a hasta 90 mph (145 km/h). Esto se está reduciendo gradualmente a medida que se retira el sistema de paradas de trenes, pero los trenes de carga de más de 60 mph todavía requieren vías de clase 5. ^{[ cita necesaria ]}
4. corredor noreste de Amtrak tiene vías de clase 7. ^{[ cita necesaria ]}
5. Partes del Corredor Noreste son las únicas vías de Clase 8 en América del Norte que permiten velocidades de 135 mph (217 km/h) ^{[ cita necesaria ]}
6. Actualmente no existe un tren de alta velocidad Clase 9 en los Estados Unidos, aunque Amtrak está realizando pruebas en trenes Acela a 165 mph (266 km/h). Está previsto que el tren de alta velocidad de California funcione a velocidades de hasta 354 km/h (220 mph) y que el ferrocarril central de Texas funcione a 330 km/h (205 mph). En el futuro, los trenes Amtrak Avelia Liberty podrán operar a lo largo del Corredor Noreste a hasta 186 mph (299 km/h).

Curvas

Suponiendo que la vía tenga un mantenimiento adecuado, la velocidad máxima de la vía en las curvas está limitada por la " fuerza centrífuga " que actúa para volcar el tren. Para compensar esta fuerza, la vía se sobreeleva (el carril exterior se eleva más alto que el carril interior). La velocidad a la que la fuerza centrífuga es perfectamente compensada por la inclinación de la vía se conoce como velocidad de equilibrio. La velocidad máxima se puede encontrar utilizando la siguiente fórmula, que proporciona un margen para que los trenes operen por encima de la velocidad de equilibrio:

${\displaystyle V_{max}={\sqrt {\frac {E_{a}+E_{u}}{0.0007d}}}}$

dónde:

${\displaystyle E_{a}}$es la cantidad en pulgadas que el riel exterior está superelevado sobre el riel interior en una curva

${\displaystyle E_{u}}$es la cantidad en pulgadas de peralte desequilibrado

${\displaystyle d}$es el grado de curvatura en grados por 100 pies (30 m)

${\displaystyle V_{max}}$se da en millas por hora

Lubricación de vías en curva inversa en una zona propensa a movimientos debido a lechos húmedos.

Normalmente, los trenes de pasajeros circulan por encima de la velocidad de equilibrio, y la diferencia entre el peralte de equilibrio para la velocidad y la curvatura y el peralte real en la curva se conoce como peralte desequilibrado. El peralte de la vía suele estar limitado a 6 pulgadas (150 mm) y, a menudo, es menor en rutas con trenes de carga lentos y pesados ​​para reducir el desgaste del riel interior. El peralte desequilibrado permitido en los EE. UU. está restringido a 3 pulgadas (76 mm), aunque se permiten 6 pulgadas (152 mm) mediante exención. Los trenes basculantes como el Acela operan con un peralte desequilibrado aún mayor, al desplazar dinámicamente el peso del tren. La velocidad real de vuelco de un tren es mucho mayor que los límites establecidos por la fórmula de velocidad, que se aplica en gran medida para la comodidad de los pasajeros. No existe un peralte desequilibrado máximo estricto para los ferrocarriles europeos, algunos de los cuales tienen curvas con más de 11 pulgadas (280 mm) de peralte desequilibrado para permitir el transporte de alta velocidad. ^[15]

El peralte desequilibrado permitido hará que los trenes circulen con un contacto normal entre las bridas. Los puntos de contacto rueda-carril están influenciados por el perfil del neumático de las ruedas. Hay que tener en cuenta las diferentes velocidades de los trenes. Los trenes más lentos tenderán a hacer contacto con el riel interior en las curvas, mientras que los trenes más rápidos tenderán a circular hacia afuera y hacer contacto con el riel exterior. Cualquiera de los contactos provoca desgaste y puede provocar el descarrilamiento si las velocidades y el peralte no están dentro de los límites permitidos. Muchas líneas de alta velocidad no permiten el uso de trenes de mercancías más lentos, especialmente con cargas por eje más pesadas . En algunos casos, el desgaste o la fricción del contacto de la brida en las curvas se reduce mediante el uso de lubricación de la brida .

Ver también

• Zona lenta
• Regulaciones ferroviarias en Canadá
• Operaciones ferroviarias
• Señalización ferroviaria

Referencias

1. "Código de regulaciones federales de los Estados Unidos, Título 49 - transporte, subtítulo b - otras regulaciones relacionadas con el transporte, capítulo ii - administración ferroviaria federal, departamento de transporte, parte 236 - reglas, estándares e instrucciones que rigen la instalación, inspección, mantenimiento, y reparación de sistemas, dispositivos y aparatos de señalización y control de trenes" . Consultado el 4 de diciembre de 2013 .
2. "Pregunte a los trenes de noviembre de 2008". Revista de Trenes. 23 de diciembre de 2008. Archivado desde el original el 24 de junio de 2010 . Consultado el 29 de diciembre de 2009 .
3. William Wendt (30 de julio de 2007). "Dieselización de Hiawatha". Grupos de Yahoo. Archivado desde el original el 3 de noviembre de 2012 . Consultado el 6 de diciembre de 2023 .
4. John Gruber y Brian Solomon (2006). "Los Hiawathas de Milwaukee Road" . Prensa Voyageur. ISBN 978-0-7603-2395-3.
5. Ley de mejora de la seguridad ferroviaria de EE. UU. de 2008, pub. l.Información sobre herramientas sobre derecho público (Estados Unidos) 110–432 (texto) (PDF), 122  Stat.  4848, 49 USC  § 20101. Aprobado el 16 de octubre de 2008.
6. "Control positivo de trenes (PTC)". Administración Federal de Ferrocarriles. 2021-09-09 . Consultado el 30 de noviembre de 2022 .
7. Administración Federal de Ferrocarriles (6 de enero de 2014). "Administración Federal de Ferrocarriles - Manual de cumplimiento de la integridad de la infraestructura y los ferrocarriles: Volumen II - Capítulo 1 - Normas de seguridad de las vías - Clases 1 a 5". Gobierno de los Estados Unidos. págs. 2.1.15, 2.1.16. Archivado desde el original (PDF) el 25 de diciembre de 2016 . Consultado el 5 de enero de 2016 .
8. Administración Federal de Ferrocarriles (5 de enero de 2014). "Administración Federal de Ferrocarriles - Vías, Ferrocarriles e Infraestructura - Manual de cumplimiento de integridad, Manual de cumplimiento de normas de seguridad de vías de la Administración Federal de Ferrocarriles, Capítulo 6". Gobierno de los Estados Unidos. págs. 2.2.13. Archivado desde el original (PDF) el 25 de diciembre de 2016 . Consultado el 5 de enero de 2016 .
9. "Clasificaciones de pistas". 26 de agosto de 2019.
10. Iowa DOT (noviembre de 2021). Plan ferroviario del estado de Iowa (PDF) (Reporte). págs. A–32 a A–34 . Consultado el 6 de marzo de 2024 .
11. AECOM Technical Services, Inc. (septiembre de 2022). Plan ferroviario del estado de Connecticut (2022-2026) (PDF) (Reporte). Departamento de Transporte de Connecticut . pag. 2–6 . Consultado el 6 de marzo de 2024 .
12. "Amtrak comenzará a operar trenes de 110 mph desde Chicago a St. Louis". Noticias CBS . 26 de junio de 2023.
13. "Brightline Florida: un modelo para trenes rápidos y exitosos". Alianza ferroviaria de alta velocidad . Consultado el 13 de diciembre de 2023 .
14. "Clasificaciones de pistas".
15. Zierke, Hans-Joachim. "La comparación de actualizaciones debe reconocer la diferencia en las velocidades de las curvas" . Consultado el 10 de abril de 2008 .