“Contribución al diseño eficiente de la configuración en planta de líneas de alta velocidad”, es el título de la tesis presentada en la Universidad Politécnica de Cataluña por María del Pilar Martín Cañizares, jefa de Proyectos de Investigación en la Fundación de los Ferrocarriles Españoles. Se trata de una actualización de los principios de diseño en sus dimensiones temporal y espacial.
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(19/11/2015)
La tesis ha sido dirigida por el profesor Andrés López Pita del Departamento de Infraestructura del Transporte y del Territorio, en el marco del programa de doctorado en ingeniería e infraestructuras de transporte, ha obtenido la calificación de sobresaliente cum laude.
En ella se analizan las posibilidades de obtener una configuración óptima de la infraestructura en la construcción de una línea de alta velocidad, ante la cuantiosa inversión requerida y el fuerte condicionante que su diseño supone para la operación, a lo que se añade la dificultad para realizar modificaciones posteriores no previstas inicialmente, a un coste razonable.
Diseño de líneas
Los principios de diseño de las líneas de alta velocidad han permanecido inmutables y similares desde hace cincuenta años, de modo que urge una revisión y actualización de los mismos adaptándolos a los requerimientos futuros y particulares de cada línea.
En general las líneas se planifican para atender elevados volúmenes de tráfico incurriendo en el riesgo de que la demanda prevista no se alcance hasta muy avanzado el ciclo de vida de la infraestructura o, en el peor de los casos, por razones estructurales no llegue a alcanzarse.
Este sobredimensionamiento, aunque sea temporal, supone un sobrecoste y asignación ineficiente de los recursos económicos, y en la tesis se identifican dos dimensiones que deben considerarse al diseñar una nueva línea de alta velocidad.
Temporal y espacial
La primera temporal, se centra en los requerimientos de capacidad que no son constantes a lo largo del ciclo de vida de la infraestructura, y si bien la tendencia es creciente, existen múltiples incertidumbres. Esta dimensión temporal comprende el estudio de la escalabilidad del diseño, de manera que la capacidad sea acorde con la demanda y evolucione con ésta, evitándose sobrecostes.
La dimensión espacial analiza que no todas las líneas e incluso no todas las secciones de una línea tienen la misma funcionalidad en una red ferroviaria. Los patrones de tráfico, volúmenes de demanda y los requisitos de velocidad, difieren de unas secciones a otras y por tanto también el equipamiento debe ser diferente y adaptado a las condiciones particulares.
Por otra parte, en ocasiones las nuevas líneas de alta velocidad se plantean para enlazar poblaciones que disponen de línea convencional, con el objetivo de reducir los tiempos de viaje y en estos casos en necesario decidir qué hacer con la línea preexistente. Ambas cuestiones se engloban en la dimensión espacial.
Objetivo
La tesis realiza un análisis sistemático y conjunto de las dos dimensiones abordando en detalle aspectos técnicos y económicos para finalmente presentar una metodología de diseño bidimensional de líneas de alta velocidad como herramienta para el diseño eficiente de las mismas.
Un diseño que garantice la disponibilidad, la robustez y el nivel de servicio adecuado a un coste asumible, no sólo en condiciones normales de explotación sino también en estados degradados. El análisis se circunscribe al diseño de la configuración en planta de nuevas líneas de alta velocidad.
Japón, Francia y España
El trabajo parte de un análisis de las redes de alta velocidad de Japón, Francia y España que permite conocer las realidades de diseño existentes y determinar la estructura y topología de las redes y como éstas condicionan la operación y los flujos de tráfico que por ellas pueden circular.
El estudio realizado se apoya en la teoría de grafos y la ciencia de redes y permite constatar la homogeneidad de los diseños pese a las particularidades de cada tramo en cuanto a volúmenes de tráfico y ubicación en la red.
A continuación se analizan las implicaciones económicas de los diferentes diseños que se pueden adoptar en una línea de alta velocidad, los costes de construcción, mantenimiento y operación de infraestructura, los costes e ingresos de un operador de viajeros y los costes externos, introduciéndose como novedad la identificación de todos los inductores de costes e ingresos y aportándose valores unitarios orientativos suficientemente desagregados como para poder realizar una evaluación socioeconómica a falta de datos reales.
Simulaciones
Se abordan posteriormente los aspectos técnicos, analizando en profundidad la problemática de las dimensiones temporal y espacial, presentando, evaluando y comparando las diferentes opciones de diseño existentes.
Los análisis realizados se basan en la realización de numerosas simulaciones en las que combinan diversas configuraciones de vías, tipologías de tráfico y niveles de capacidad demandados. Estos trabajos permiten extraer algunas conclusiones generales, siempre teniendo presente que cada línea y sus condicionantes son particulares.
Una vez estudiados los aspectos económicos y los técnicos en ambas dimensiones se ponen todos en relación, presentando la metodología de diseño bidimensional de líneas de alta velocidad objeto de la tesis que se emplea para plantear y evaluar el diseño de la línea de alta velocidad Orense-Lugo y constatar su validez y aplicabilidad.
(FUENTE VIA LIBRE)
