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¿Geomática?

Por René Arellano

A lo largo de mi vida profesional, cuando me preguntan qué es lo que estudié, y al responder, siempre me hacen la misma pregunta: “¿geomática?”. Esto me ha llevado a explicar y dar a conocer a la carrera profesional llamada “Ingeniería Geomática”; debido a que; sin saberlo, utilizamos a la geomática en la vida cotidiana y no sabemos que la utilizamos. Ahora bien, la respuesta que siempre doy a la pregunta que siempre me hacen, es la siguiente:

“La geomática, a manera de definición, es un término científico moderno que sirve para expresar la integración sistémica de técnicas y metodologías de adquisición, almacenamiento, procesamiento, análisis, presentación y distribución de información geográficamente referenciada.” (Gómez, R. A. (2009). Conceptos de Geomática y estudios de caso en México. Instituto de Geografía, UNAM).

He intentado dar a conocer esta ciencia necesaria en cada empresa, ya que juega un papel fundamental en la gestión y análisis de la información geoespacial, que abarca desde mapas y datos topográficos hasta sistemas de información geográfica (SIG) y aplicaciones de navegación, por mencionar algunos.

Ahora bien, el término “geomática” surge en la década de 1960 como una fusión de “geografía” e “informática”. A medida que la tecnología ha avanzado, la geomática ha evolucionado significativamente, pasando de métodos tradicionales de cartografía a técnicas más avanzadas que aprovechan la informática y la teledetección. Uno de los hitos más importantes en la evolución de la geomática fue el desarrollo de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) en la década de 1980. Los SIG permiten almacenar, manipular y analizar datos geoespaciales de manera eficiente, lo que ha transformado la forma en que se gestionan los recursos naturales, se planifican ciudades y se toman decisiones en una amplia gama de campos, desde la agricultura hasta la gestión de desastres.

La geomática se basa en varios principios fundamentales; sin embargo, hay cuatro que son necesarios para que esta ciencia pueda funcionar correctamente. Continuación los menciono:

Captura de Datos: La adquisición de datos geoespaciales puede realizarse mediante diversas técnicas, como la topografía, la fotogrametría, la teledetección, el posicionamiento global (GPS) y las encuestas terrestres.
Almacenamiento y Gestión: Los datos geoespaciales deben almacenarse de manera eficiente y organizarse de manera que sean fácilmente accesibles para su análisis y uso posterior. Las bases de datos espaciales y los sistemas de gestión de bases de datos geográficos desempeñan un papel crucial en este proceso.
Análisis y Modelado: Los datos geoespaciales se utilizan para crear modelos y realizar análisis que permiten comprender mejor los fenómenos geográficos y predecir su comportamiento futuro. Esto incluye análisis de proximidad, interpolación espacial, modelado de superficies y simulaciones.
Visualización y Presentación: La visualización de datos geoespaciales es fundamental para comunicar información de manera efectiva. Esto puede incluir la creación de mapas, gráficos y visualizaciones en 3D que ayuden a transmitir patrones, tendencias y relaciones espaciales.

Con lo anterior, podemos saber que la Geomática tiene una amplia variedad de aplicaciones en diversos campos. A continuación, se dan cinco ejemplos:

Gestión Ambiental: Permite monitorear y gestionar recursos naturales, como bosques, agua y suelos; así como prevenir y mitigar desastres naturales como inundaciones e incendios forestales.
Planificación Urbana: Facilita la planificación y el diseño de ciudades sostenibles al analizar el uso del suelo, la infraestructura y el transporte para mejorar la calidad de vida de los residentes.
Agricultura de Precisión: Ayuda a optimizar la producción agrícola al proporcionar información detallada sobre la variabilidad espacial de los cultivos, el suelo y el clima, lo que permite una gestión más eficiente de los recursos.
Navegación y Transporte: Facilita la navegación mediante sistemas de posicionamiento global (GPS) y la creación de mapas digitales actualizados que mejoran la precisión y la seguridad de la navegación terrestre, marítima y aérea.
Gestión de Recursos Naturales: Ayuda a gestionar de manera sostenible los recursos naturales, como la tierra, el agua y la biodiversidad, al proporcionar datos precisos sobre su distribución y estado.

A pesar de que la geomática tiene numerosas aplicaciones y avances, enfrenta varios desafíos en su desarrollo y adopción futura. Estos incluyen:

Interoperabilidad de Datos: La integración y el intercambio de datos geoespaciales entre diferentes sistemas y plataformas sigue siendo un desafío debido a la falta de estándares comunes y la heterogeneidad de los datos.
Privacidad y Seguridad: El uso creciente de datos geoespaciales plantea preocupaciones sobre la privacidad y la seguridad de la información personal, especialmente en el contexto de la recopilación de datos de ubicación por parte de dispositivos móviles y aplicaciones en línea.
Capacitación y Educación: La capacitación de profesionales en el uso y la aplicación de herramientas y técnicas geomáticas es crucial para aprovechar al máximo el potencial de esta disciplina en diversos campos.

A pesar de estos desafíos, el futuro de la geomática es prometedor, con avances continuos en tecnologías como la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y la computación en la nube que están mejorando la captura, el análisis y la visualización de datos geoespaciales. Con su capacidad para proporcionar información valiosa sobre nuestro entorno físico y apoyar la toma de decisiones informadas, la geomática seguirá desempeñando un papel crucial en la comprensión y gestión de nuestro mundo en constante cambio. Ahora bien, la geomática es vital en la Eficiencia Ferroviaria; debido a que el transporte ferroviario ha sido durante mucho tiempo un pilar de la infraestructura global, facilitando el movimiento eficiente de personas y mercancías a lo largo de largas distancias. En el corazón de la operación ferroviaria moderna yace un conjunto diverso de tecnologías, entre las cuales la geomática, una disciplina que combina la geografía, la cartografía, la fotogrametría, la topografía y la informática, desempeña un papel fundamental.

En este artículo hemos explorado que es la geomática; sin embargo, en temas de Ferrocarriles la importancia es vital para la eficiencia operativa, la seguridad y la planificación del transporte ferroviario. A continuación, muestro los principales hitos de importancia en que la geomática es fundamental para temas ferroviarios:

Cartografía y Planificación de Rutas. Uno de los pilares fundamentales de la operación ferroviaria es la planificación de rutas eficientes y seguras. La geomática proporciona herramientas y técnicas avanzadas para cartografiar y analizar el terreno, lo que permite a los planificadores de ferrocarriles identificar las rutas óptimas que minimizan las pendientes, las curvas pronunciadas y otros obstáculos topográficos. Estos datos cartográficos también son esenciales para la planificación de infraestructuras, como puentes, túneles y estaciones, asegurando que se construyan en ubicaciones estratégicas que optimicen la eficiencia operativa y reduzcan los costos de mantenimiento a largo plazo.
Monitoreo y Mantenimiento de Vías Ferroviarias. La geomática desempeña un papel crucial en el monitoreo y mantenimiento de las vías ferroviarias para garantizar su seguridad y funcionalidad continua. Las tecnologías de teledetección, como los escáneres láser terrestres (LIDAR) y las imágenes satelitales o fotogrametría, permiten realizar inspecciones detalladas de las vías, identificando cualquier deformación, desplazamiento o deterioro de la infraestructura. Estos datos geoespaciales se integran en sistemas de información geográfica (SIG) para analizar la salud de la red ferroviaria, priorizar las reparaciones y programar el mantenimiento preventivo de manera eficiente, lo que ayuda a evitar interrupciones costosas en el servicio.
Gestión de Activos Ferroviarios. Los ferrocarriles gestionan una gran cantidad de activos, desde locomotoras y vagones o hasta señales y sistemas de energía. La Geomática proporciona herramientas para la gestión efectiva de estos activos mediante la creación de inventarios espaciales que rastrean la ubicación, el estado y el rendimiento de cada componente. Esto permite a los operadores ferroviarios optimizar la asignación de recursos, programar el mantenimiento de manera proactiva y mejorar la confiabilidad y disponibilidad de los activos, lo que a su vez reduce los costos operativos y mejora la seguridad.
Navegación y Control de Trenes. La geomática también desempeña un papel importante en la navegación y el control de trenes, especialmente en entornos urbanos densamente poblados. Los sistemas de posicionamiento global (GPS) y los sistemas de control basados en la tierra utilizan datos geoespaciales precisos para rastrear la ubicación de los trenes en tiempo real y garantizar una operación segura y eficiente. Estos sistemas también pueden integrarse con tecnologías avanzadas de señalización y comunicación para optimizar la capacidad de la red ferroviaria, minimizar los tiempos de espera en los cruces y reducir el riesgo de colisiones.
Planificación de Emergencias y Gestión de Crisis. En caso de emergencias o desastres naturales, la geomática desempeña un papel crucial en la gestión de crisis y la planificación de evacuaciones. Los datos geoespaciales se utilizan para modelar escenarios de riesgo, identificar áreas vulnerables y planificar rutas de evacuación seguras y eficientes. Además, los sistemas de información geográfica (SIG) permiten a los servicios de emergencia coordinar sus esfuerzos y asignar recursos de manera efectiva, lo que puede salvar vidas y reducir el impacto de eventos catastróficos en la red ferroviaria y las comunidades circundantes.
Optimización de la Logística y el Transporte de Mercancías. El transporte ferroviario desempeña un papel fundamental en la cadena de suministro global, movilizando mercancías a lo largo de largas distancias de manera eficiente y rentable. La geomática se utiliza para optimizar la logística y el transporte de mercancías, identificando las rutas más eficientes, programando los horarios de los trenes y coordinando la transferencia de carga entre diferentes modos de transporte, como trenes, camiones y barcos. Esto ayuda a reducir los costos de transporte, minimizar los tiempos de tránsito y mitigar el impacto ambiental de la cadena de suministro.

En resumen, la geomática desempeña un papel fundamental en la eficiencia operativa, la seguridad y la planificación del transporte ferroviario. Desde la planificación de rutas y el monitoreo de infraestructuras hasta la gestión de activos y la optimización de la logística, las tecnologías y técnicas geoespaciales son indispensables para garantizar un transporte ferroviario seguro, confiable y sostenible en el siglo XXI.

Ing. René Arellano Xolalpa

Ingeniero Geomático, especialista en Topografía y Fotogrametría.

Perito oficial del Poder Judicial de la Federación número P. 0050-2021.

¿Por qué se elige (o no) al Ferrocarril como Medio de Transporte?

Por Miguel Ángel Arroyo Mosco

Las necesidades humanas son en esencia la causa principal de la producción de bienes y servicios. No obstante, la mayor parte de la producción está delimitada por las actividades que representan una ganancia neta para quien las organiza, y esto es en esencia, la conformación de la empresa privada. Sin embargo, también se tienen necesidades que, por su naturaleza social y de corte antieconómico, la empresa privada no estará dispuesta a organizar ese tipo de actividades.

Definir al transporte como una actividad humana esencial en múltiples sentidos, es reconocerla por su carácter social y económico, es decir, los ámbitos en los que se necesita del transporte trascienden a la economía de mercado, pero será finalmente la población en su conjunto, quien oriente la composición de la oferta y demanda de transporte.

No se puede prescindir del transporte como una de las necesidades más básicas que existe de la vida en sociedad, incluso desde la adopción del sedentarismo, la construcción de infraestructura fue el primer paso para establecer comunidades y civilizaciones (1).

Dicho esto, se puede aclarar la función del transporte como una necesidad humana (y actividad económica) que no está obligada a rendir un beneficio económico para el mercado. Por lo tanto, no será intuitivo conocer el nivel de demanda para un servicio que supera la oferta del mercado.

Un concepto muy utilizado en microeconomía del transporte es el ordenamiento de las preferencias reveladas y declaradas del consumidor, que son las que determinan el nivel de servicio, pero, las dificultades prácticas, se encuentran en que el soporte teórico de este análisis está sustentado en aforismos poco creíbles del comportamiento humano, además de poco avance en solucionar el problema de la agregación de preferencias.

Ante esto, tenemos dos grandes problemas a los que se enfrenta la elección del consumidor (o usuario) del transporte. Primero, la insuficiente información para elegir el nivel y tipo de servicio del transporte, y segundo, una parte de la oferta de transporte no la organiza el mercado, por lo que no cuenta con un precio basado en factores de eficiencia y productividad.

Ahora bien, para elegir el medio de transporte pertinente para el usuario, es necesario conocer los motivos de su demanda. Pueden ser del tipo movilidad, ya sea urbana, interurbana, regional e internacional, y por el tipo de actividad, que pueden ser, social, económica, productiva, recreativa y de conservación cultural.

Las motivaciones de demanda se sustentan en las observaciones, de lo que el usuario considere como una “ventaja” para sus intereses. Por lo que lo que pondera son las variables técnicas, operativas, económicas y ambientales que se le presenten o conozca.

Conviene hacer una primera distinción entre el transporte de carga y el de pasajeros, aunque genéricamente parezca ser un mismo servicio, las especificaciones, y más aún las motivaciones de demanda, resultan ser valoradas de manera distinta.

Para el caso del transporte de pasajeros, el costo (tarifa), regularmente, resulta ser la decisión más significativa para la elección de modo (tanto el terrestre, aéreo y marítimo). Asimismo, el tiempo, y la seguridad influyen tajantemente en la elección. Con menor significancia, pero valoradas positivamente, la comodidad, la confiabilidad y flexibilidad de la red son determinantes para el usuario.

Por otra parte, los usuarios del transporte de carga, generalmente, valoran como prioridad la minimización del tiempo de recorrido, y, en segundo lugar, la tarifa y la seguridad (2). Por otra parte también se considera la flexibilidad de la red, y en menor medida la comodidad, dependiendo del tipo de carga.

Los dos anteriores párrafos parecieran profundamente imprecisos y arbitrarios para el conocedor, planificador o especialista del transporte, sin embargo, para el usuario aprendiz que se adentra al mundo de la elección de modo, resulta revelador en su mayoría. Efectivamente, estas imprecisiones sobre los motivos de demanda son esclarecidas en los casos específicos dependiendo el tipo de movilidad para el caso de pasajeros, y el tipo de actividad económica para el transporte de carga.

La elección de modo será una caja misteriosa dependiendo los intereses del usuario, esto es un campo que aborda la psicología del transporte para explicarnos porqué un usuario en búsqueda de empleo valora más la tarifa baja del transporte público, que un empleado que prefiere llegar temprano a su lugar de trabajo y valora más el tiempo. O quien prefiere una experiencia de comodidad en un viaje interurbano en el modo carretero con cierto nivel de congestionamiento, a un viaje disfrutando el paisaje en un tren, que, aunque con limitado congestionamiento, la rapidez del servicio puede no ser efectiva.

Para el transporte de carga, los usuarios ponderan de una manera similar, en este caso, la mayoría de usuarios son las propias empresas, y la elección de modo se hará en función del valor agregado de la carga y el nivel de costo de transporte que se pueda transferir al precio final de la carga. Carga con poco valor agregado preferirá el modo con la tarifa más baja, en el caso contrario, se ponderarán otros factores como el tiempo, la seguridad y la interoperabilidad de los modos.

Elegir o no elegir cierto modo de transporte es un tópico de aproximaciones mediante el mode choice, sin embargo, los planificadores del transporte tendrán que optar por investigar de manera detallada otros factores como el poder de mercado de las empresas, la competitividad agregada del sector y el impacto ambiental (por mencionar algunos). Es poco probable que los usuarios, tanto empresas como pasajeros, se preocupen por la modalidad menos contaminante, esto es una cuestión de política pública que se atiende (o debería atenderse) por los tomadores de decisiones.

Otra cuestión verdaderamente preocupante, es el poco aprovechamiento de las ventajas competitivas del modo ferroviario en comparación con otros modos, exceptuado al modo marítimo en escenarios muy específicos, el ferrocarril resulta ser el servicio de transporte menos contaminante. Una campaña de promoción de uso del ferrocarril para pasajeros y carga siguiendo esta lógica, definitivamente tendría un impacto en la elección de modo.

Convendría hacer simulaciones prospectivas que nos muestran los patrones logísticos en escenarios muy detallados, por ejemplo, ¿Cuál es el porcentaje de usuarios de ferrocarril y carretera que preferirían transportarse en alguna de estas alternativas dependiendo sus ventajas técnicas? ¿Qué porcentaje valora más el tiempo que el costo? ¿Qué porcentaje valora más la comodidad que el tiempo? ¿Qué porcentaje valora más la seguridad que el congestionamiento? Y muchas otras preguntas.

En pocas palabras, el ferrocarril es el modo de transporte más amable con el ambiente, si aumentara su productividad y eficiencia como producto de la atención de las externalidades de otros modos, no sería descabellado pensar que Taylor Swift pueda sustituir su avión privado por un boleto de primera clase en tren.

Pie de página:

La construcción del Göbekli Tepe en la actual Turquía es evidencia del vínculo entre la infraestructura y la construcción de comunidades en el periodo neolítico.
La mayoría de MiPyMES que contratan o proveen servicios de transporte utilizan software del tipo Shortest Route que optimizan su servicio bajo este único factor.

Miguel Ángel Arroyo Mosco

Profesor asociado de la Licenciatura en Economía de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM). Doctorado en Economía Pública en el Instituto de Investigaciones Económicas (IIEc). Premio Anual de Investigación Económica Jesús Silva Herzog 2020 con líneas de investigación en economía del transporte y regulación económica en ferrocarriles.

Oferta Educativa para la Formación de Profesionales Ferroviarios en México (ITSE Escárcega, Campeche)

Por Ing. Oscar Camacho Chavez

En las siguientes líneas le compartiré mi asombro al enterarme de acontecimientos recientes, los cuales (a mi parecer), impactarán el desarrollo y la historia de este país. Le explico, justo me encontraba incursionando en la red, buscando información con la finalidad de estar actualizado, y diversas noticias llamaron mi atención alentando mi curiosidad e interés en ser leído. Estaba absorto, pude distinguir proyectos ferroviarios en diversas etapas; ejecución de obra, en fase de preparación (estudios de prefactibilidad) y en fase operativa. ¡Y qué Maravilla! Vi un panorama tan alentador, del cual destacaría los siguientes (quizás ya los conozca, no obstante se los comparto):

En etapa de preparación

Se encuentra el llamado “METROMEX” que se desprende del “Plan Colibrí” elaborado por el Estado de México, una de sus líneas buscará conectar con el CETRAM de Martín Carrera, retomando una vieja propuesta que no pudo concretarse que estaba contenida en el Plan Maestro de la Ciudad de México para 2030.

Al conectar con la estación Martín Carrera se tendrá una mayor cobertura y conexiones pues la Línea 6 (Martín Carrera – El Rosario) que conecta con las líneas 3 (Universidad-Indios Verdes), 5 y 7 (Barranca del Muerto-El Rosario). ¿Se imagina? Los habitantes del Estado de México podrán reducir los tiempos de traslado, de concretarse sería un parte aguas y esperamos el primer proyecto de muchos más que conecten a dicha entidad.

En etapa de ejecución:

La línea 4 del Tren Ligero de Guadalajara que conectará Tlajomulco de Zúñiga con el área Metropolitana de Guadalajara, Jalisco.

El avance reportado por el Gobernador a diciembre de 2023 era del 40%, con la puesta en marcha de este proyecto se contempla que al inicio traslade 106 mil pasajeros diarios.

Esta importante obra inició la ejecución de obra el 19 de diciembre de 2022 con el banderazo del Gobernador y el Secretario de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes.

En ejecución y operación parcial:

Tenemos al denominado “Tren Insurgente” cuya primera etapa inició operaciones el 15 de septiembre de 2023, y se espera que el segundo tramo que conecta con la CDMX y que está en ejecución de obra, se concluya en un futuro cercano.

Otro proyecto en ejecución de gran impacto, es el Tren Maya (qué más puedo aportar a lo ya dicho de tan conocido proyecto), cuya ceremonia simbólica en diciembre de 2018 dio pauta a que en junio de 2020 se iniciara la ejecución de obra.

Adicionalmente, es oportuno destacar que ya fue inaugurado el tramo que conecta Campeche y Cancún (Quintana Roo), en dicho tramo hay 473 km de infraestructura ferroviaria de los 1.554 totales.

En operación:

Recientemente se cuenta con la Línea 3 del Metrorrey cuya obra inició el 1 de octubre de 2003 y tras diversos desafíos finalmente se inauguró en febrero de 2021.

Una vez que leí esta información, imaginé que estos proyectos se adicionarán a lo ya estimado por la Agencia Reguladora del Transporte (ARTF) para las Modalidades del transporte de pasajeros en el SFM, información contenida en su Anuario Estadístico.

Es entonces que caigo en cuenta que, todos estos proyectos generan trabajos directos e indirectos, para el desarrollo de todas sus fases, perfiles de altos profesionales ferroviarios, y recuerdo que por una parte, el Instituto Politécnico Nacional imparte la carrera de Ingeniería Ferroviaria, y no solo eso además que en Campeche el Instituto Tecnológico Superior de Escárcega (ITSE) en Campeche impartirá también esta carrea, lo cual formará profesionales que puedan detonar y mantener el crecimiento de proyectos Ferroviarios, como objetivo tienen el de “formar profesionales con sentido humano y visión analítica e innovadora; con capacidad y habilidad de diseñar, construir y mantener sistemas ferroviarios, en un marco de desarrollo sostenible, con ética y compromiso social.

El perfil del egresado, es el siguiente:

Planea, construye y controla procesos de instalación, actualización, operación y mantenimiento de los sistemas ferroviarios, conforme a la normatividad vigente considerando el impacto ambiental.
Resuelve problemas relacionados con la industria ferroviaria, utilizando herramientas matemáticas, técnicas de simulación y modelos de análisis, atendiendo necesidades sociales, actuales y emergentes.
Utiliza y adapta nuevas tecnologías para la mejora en los procesos de sistemas ferroviarios.
Emplea técnicas de control de calidad para optimizar el uso de los recursos en los sistemas ferroviarios
Posee capacidad de trabajo en equipo y liderazgo que facilite la solución de problemas
Desarrolla y ejecuta proyectos con responsabilidad social, sentido crítico y autocrítico.
Aplica principios éticos y se comunica de manera efectiva, transmitiendo sus ideas y conocimiento para la solución de problemas y desarrollo de proyectos.
Es entonces que el panorama que ofrece ITSE Campeche a la oferta educativa del país es alentadora, y las futuras generaciones de egresados podrán enfrentar los desafíos que están por venir.

Ingeniero Oscar Camacho Chavez

Ingeniero en Transporte Egresado de la UPIICSA del Instituto Politécnico Nacional. Se ha desempeñado en Sistemas de Transporte Público como el Sistema de Corredores de Transporte Público de Pasajeros de la Ciudad de México (Metrobús Ciudad de México), como supervisor de recaudo.

Tren Maya; El primer Tren Moderno de Pasajeros y Carga en México

Por Coronel Ing. Florentino Ruiz Sánchez

El Tren Maya es uno de los proyectos más importantes de infraestructura, desarrollo socioeconómico y turístico del presente sexenio, teniendo de prioridad la conectividad en el sureste de México, el desarrollo integral, equitativo, sustentable y sostenible de la región, creando así, progreso, crecimiento y derrama económica en los estados de Chiapas, Tabasco, Campeche, Yucatán y Quintana Roo por los cuales transitará. Entre ello, fortaleciendo el turismo nacional e internacional, la movilidad de las personas y el transporte de carga en la región con costos accesibles, rapidez y seguridad, cumpliéndose uno de los principales objetivos del Gobierno Federal, que es el mejoramiento de una política económica continua.

El medio ambiente y la arqueología del sureste mexicano son aspectos medulares que sustentan la creación del “Tren Maya”. La belleza natural de la selva, la riqueza de agua concentrada en los cenotes, ciudades históricas, ríos y el mar del Caribe Mexicano, van acompañando la excepcional biodiversidad que ostenta la región unida a la grandeza innegable de la civilización maya. Lo expuesto hace que el proyecto “Tren Maya” sea único a nivel internacional.

El circuito que recorrerá el tren tendrá una longitud de 1,481 km, en el cual se construirán además, 83 km de laderos con longitudes desde 1,800 hasta 2,500 mts. La construcción está dividida en 7 tramos: 1, 2, Libramiento Ferroviario Campeche (LFC), 3, 4, 5N (Norte), 5S (Sur), 6 y 7. Los consorcios constructores MOTA-ENGIL, CARSO, AZVINDI e ICA construyen los tramos 1, 2, LFC, 3, 4 y 5S con una longitud de 927 km. y el Agrupamiento de Ingenieros Felipe Ángeles (A.I.F.A.) perteneciente a la Secretaría de la Defensa Nacional construye los tramos 5N, 6 y 7 con una longitud de 554 km.

Tramos y estaciones

La ruta del Tren Maya contará con 34 estaciones distribuidas de la siguiente manera:

Tramo 1 Palenque – Escárcega

Palenque
Boca del Cerro
Tenosique
El Triunfo
Candelaria
Escárcega

Tramo 2 Escárcega – Calkiní

Carrillo Puerto
Edzná

Libramiento Ferroviario Campeche

San Francisco de Campeche

Tramo 2 Escárcega -Calkiní

Tenabo
Hecelchakán

Tramo 3 Calkiní – Izamal

Calkiní
Maxcanú
Umán
Teya
Tixkokob
Izamal

Tramo 4 Izamal – Cancún

Chichen – Itzá
Valladolid
Nuevo Xcán
Leona Vicario
Cancún

Tramo 5 norte Cancún – Playa del Carmen

Puerto Morelos

Tramo 5 sur Playa del Carmen – Tulum

Playa del Carmen
Tulum

Tramo 6 Tulum – Chetumal

Tulum Aeropuerto
Felipe Carrillo Puerto
Chacchoben
Bacalar
Chetumal Aeropuerto

Tramo 7 Chetumal – Escárcega

Kohulnich
Xpujil
Calakmul
Centenario

Se contarán con 3 Talleres para dar mantenimiento a los trenes de pasajeros ubicados estratégicamente para mantener en forma óptima el material rodante del Tren Maya conservando su imagen. También se contará con 6 cocheras distribuidas a lo largo de la línea ferroviaria donde pernoctarán los trenes, para que al día siguiente, puedan iniciar con los recorridos programados y así dar cumplimiento a los horarios de salida de cada unidad.

Talleres y Cocheras:

Escárcega
Cancún
Chetumal

Cocheras:

Hampolol -Campeche
Mérida Teya
Tulum Q. Roo

De Igual manera se tendrán 8 bases de mantenimiento, desde las cuales, se monitorearán las vías de forma contínua y donde se realizarán trabajos que requieran las vías o la propia maquinaria y equipo que se emplea en el mantenimiento.

Tenosique
Edzná
Teya
Valladolid
Puerto Morelos
Chemuyil
Felipe Carrillo Puerto
Xpujil

De Palenque, Chiapas a Teya, Yucatán a Chetumal, Quintana Roo a Escárcega, y Campeche se construirá vía sencilla de Teya, Yucatán a Chetumal. Quintana Roo se construirá vía doble con catenaria.

En vía sencilla los trenes emplearán biodiesel para alimentar sus motores eléctricos de tracción, mientras que en vía doble los motores serán alimentados directamente de la catenaria, viajando los trenes de pasajeros a una velocidad de hasta 160 km/h y de 100 km/h los de carga.

El servicio de pasajeros funcionará inicialmente con 42 trenes de diversos tipos fabricados por la empresa ALSTOM en Ciudad Sahagún, Hidalgo, y que concluirá su entrega en 2024.

El servicio de carga tendrá el material rodante necesario para trasladar componentes pétreos, cementos, productos perecederos, granos, combustibles, bebidas embotelladas, vehículos, entre otros productos. Dicho material rodante se obtendrá en 2024 así como la construcción de los patios de servicio, espuelas ferroviarias entre otra infraestructura necesaria que se construirá en los lugares donde se tendrá la captación como Palenque (punto de conexión con el Ferrocarril Istmo de Tehuantepec), Campeche, Mérida, Cancún, Tulum y Chetumal.

Es importante mencionar que para la convivencia del material rodante que se emplea para los servicios de pasajeros y carga fue necesario la fabricación apropiada de los aparatos de vía que permitirán circular por todo el circuito.

El Tren Maya es un proyecto que fortalecerá el ordenamiento territorial de la región iniciando su funcionamiento el 15 de diciembre del 2023 con el tramo Campeche-Cancún y el 30 de diciembre del mismo año con el tramo Palenque- Campeche, y finalmente para marzo de 2024, se considera poner en funcionamiento el resto del circuito. Esto potencializará la industria turística de la misma siendo un parteaguas de la industria ferroviaria en México.

La administración y operación del Tren Maya estará a cargo de la Empresa de Participación Estatal Mayoritaria (E.P.E.M) “Tren Maya” S.A. de C.V., dependiente de la Secretaría de la Defensa Nacional, la cual se ha estado integrando desde los últimos meses del 2021.

La Fotogrametría en el Anteproyecto Ferroviario

Por Rene Arellano

La planificación y diseño de proyectos ferroviarios requiere una atención meticulosa a los detalles topográficos y geométricos del terreno por el cual se construirán las vías férreas. La fotogrametría, es una ciencia que utiliza fotografías aéreas para crear modelos tridimensionales de la superficie terrestre, desempeña un papel fundamental en la fase de anteproyecto ferroviario. Esta ciencia que combina la fotografía y la geometría, ha revolucionado la forma en que se recopilan datos topográficos y geoespaciales para la planificación y diseño de vías férreas.

¿Qué es la Fotogrametría?

La fotogrametría es una ciencia que se basa en la captura de imágenes desde el aire para obtener información precisa sobre la topografía y la geometría del terreno. A través de fotografías aéreas tomadas desde aviones o drones, se crean modelos tridimensionales de la superficie terrestre. Estos modelos se utilizan para medir distancias, altitudes, ángulos y para obtener una representación detallada de la topografía. La fotogrametría ha avanzado enormemente con la incorporación de tecnología digital, lo que permite una mayor precisión y eficiencia en la recopilación de datos. Esta técnica se basa en la geometría y la trigonometría, y se utiliza en una amplia variedad de campos, desde la topografía y la cartografía hasta la ingeniería, arquitectura, arqueología, agricultura y la ciencia forense, entre otros.

El proceso de fotogrametría implica la captura de imágenes de un objeto o una escena desde diferentes ángulos y posiciones, utilizando cámaras fotográficas tradicionales, o más recientemente, sistemas de captura de imágenes digitales. Estas imágenes se utilizan para crear modelos tridimensionales de los objetos o la superficie capturada. Los principales pasos en el proceso de fotogrametría son los siguientes:

Adquisición de imágenes: Se toman fotografías de la escena o el objeto desde diferentes ubicaciones y ángulos. Es fundamental que las imágenes se tomen con precisión y que se conozcan sus parámetros intrínsecos y extrínsecos (como la distancia focal de la cámara y su posición).
Puntos de control: Se identifican puntos de control en las imágenes, que son características fácilmente identificables y medibles en todas las imágenes. Estos puntos ayudan a georreferenciar las imágenes y a establecer relaciones precisas entre ellas.
Correlación de puntos: Se buscan y se emparejan los puntos de control en las diferentes imágenes, lo que permite establecer la posición relativa de las imágenes entre sí.
Triangulación: Utilizando los puntos de control emparejados, se calculan las coordenadas tridimensionales de los puntos de la superficie u objeto que se está modelando.
Generación de modelos 3D: Con las coordenadas 3D calculadas, se crea un modelo tridimensional que representa con precisión el objeto o la superficie.

La fotogrametría se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, como la creación de mapas topográficos, la inspección de infraestructuras, la documentación arqueológica, la planificación urbana, el diseño de carreteras y la agricultura de precisión, entre muchas otras. En la actualidad, la fotogrametría digital ha ganado prominencia gracias al uso de cámaras digitales de alta resolución y al software de procesamiento avanzado, lo que ha mejorado la eficiencia y la precisión de esta técnica.

La fotogrametría se ha convertido en una herramienta esencial en el anteproyecto ferroviario por varias razones:

Levantamientos Precisos del Terreno: La creación de modelos digitales del terreno (MDT) a partir de imágenes aéreas permite a los ingenieros obtener una representación precisa de la topografía del área donde se construirán las vías férreas. Esto es esencial para el diseño de curvas, pendientes y trazados de vías que cumplan con los estándares de seguridad y eficiencia.
Análisis Geoespacial: La fotogrametría proporciona datos geoespaciales detallados que son cruciales para la planificación de la ubicación de estaciones, cruces, puentes y otros elementos ferroviarios. Además, facilita la toma de decisiones relacionadas con la capacidad y operación del ferrocarril.
Evaluación de Impacto Ambiental: Los proyectos ferroviarios a menudo deben cumplir con regulaciones ambientales estrictas. La fotogrametría ayuda a evaluar el impacto en el entorno, incluyendo la identificación de áreas sensibles y la planificación de medidas de mitigación.
Optimización de Recursos: Al obtener datos precisos del terreno, la fotogrametría permite optimizar la cantidad de tierra movida y reduce los costos al diseñar trazados de vías más eficientes.

¿Qué beneficios otorga la fotogrametría en el anteproyecto ferroviario?

La incorporación de la fotogrametría en el anteproyecto ferroviario conlleva una serie de ventajas significativas y ofrece una serie de beneficios clave en la fase del anteproyecto ferroviario, donde se planifica y se diseña la construcción de las vías férreas. Los beneficios de la fotogrametría en esta etapa del proyecto son las siguientes:

Obtención de datos precisos: Esto es esencial para garantizar que el diseño del trazado ferroviario sea preciso y cumpla con los estándares de seguridad y eficiencia.
Eficiencia en la recopilación de datos: La recopilación de datos mediante fotogrametría es más rápida y eficiente que los métodos tradicionales de levantamiento topográfico en campo. Esto acelera los procesos para la toma de decisiones y reducción de costos.
Reducción de costos: Al optimizar el diseño y la ubicación de las vías férreas con datos precisos, la fotogrametría contribuye a reducir los costos asociados al movimiento de tierra y la construcción de infraestructura adicional.
Planificación de la geometría de vías: La fotogrametría facilita la planificación de tramos rectos, curvas, pendientes y cruces en las vías férreas. Esto es fundamental para la eficiencia operativa y la seguridad en el transporte ferroviario.
Diseño de puentes y túneles: En proyectos ferroviarios que implican la construcción de puentes y túneles, la fotogrametría proporciona datos precisos para el diseño de estas estructuras, asegurando su conformidad con las especificaciones y estándares.
Evaluación de impacto ambiental: La fotogrametría ayuda a evaluar el impacto ambiental de las vías férreas propuestas y a identificar áreas ambientalmente sensibles que deben ser protegidas.
Optimización de la capacidad: La fotogrametría contribuye al diseño de vías férreas que maximizan la capacidad de transporte, minimizando la congestión y mejorando la eficiencia logística.
Apoyo a la toma de decisiones: La precisión y la riqueza de datos de la fotogrametría son esenciales para la toma de decisiones informadas en la fase de anteproyecto, permitiendo a los ingenieros y planificadores ferroviarios tomar decisiones fundamentadas basadas en información confiable.

La fotogrametría sí ha apoyado a los proyectos ferroviarios; sin embargo, la fotogrametría digital (como yo la llamo) ha transformado la forma en que se aborda el anteproyecto ferroviario al proporcionar una fuente precisa y detallada de información geoespacial y en menores tiempos, debido a que el manejo y envío de información puede ser casi instantánea. La capacidad de obtener modelos digitales del terreno a partir de imágenes aéreas ha mejorado la eficiencia, la precisión y la toma de decisiones en los proyectos ferroviarios. A medida que la tecnología fotogramétrica continúe evolucionando, es probable que su importancia en el diseño y la planificación de vías férreas siga creciendo, lo que contribuirá a la construcción de sistemas ferroviarios.

En resumen, la fotogrametría es una herramienta esencial en todas las etapas de un proyecto ferroviario, desde la planificación inicial hasta el monitoreo y el mantenimiento continuo. Su capacidad para proporcionar datos geoespaciales altamente precisos contribuye a la eficiencia, seguridad y éxito de las operaciones ferroviarias. A medida que avanza la tecnología, se espera que la fotogrametría continúe desempeñando un papel clave en la industria ferroviaria.

Integración de las Redes Ferroviarias de México, Estados Unidos y Canadá

Por Miguel Ángel Arroyo Mosco

En las últimas tres décadas, la región norteamericana ha recorrido un proceso de creciente integración económica, principalmente desde el ámbito comercial. Prácticas de libre comercio como el extinto TLCAN resultaron en mercados comunes a nivel regional, y más recientemente, el T-MEC convalidó su marcha fomentando la creación de cadenas de valor realizadas enteramente en Norteamérica.

En este entorno, las actividades económicas realizadas por los tres países de la región (México, Estados Unidos, Canadá) han sufrido cambios tanto en su estructura productiva como en su relación intersectorial. De los primeros cambios que atravesó la integración (que hoy se sigue viviendo), se encuentran las condiciones que permiten la producción deslocalizada, esto es, el aporte que las infraestructuras conceden a la especialización productiva.

Un tema central de la infraestructura es dotar de un nivel de proximidad para el intercambio comercial de la región, es aquí donde aparece el papel de las comunicaciones y los transportes como medio integrador de los mercados. Por tal motivo, el transporte es (y ha sido) un tema de interés común para estos países.

Desde el punto de vista de la planificación del transporte, este sector es en sí, un sistema que tiende a integrar sus subsistemas, por lo que el proceso de globalización a nivel interno es solo la sucesión de dicha práctica. Es decir, la integralidad del transporte es parte de un enfoque de sistemas que se lleva a cabo dentro y fuera del ámbito nacional.

Para abordar la integración de las redes ferroviarias de Norteamérica, es necesario señalar parámetros dimensionales, tales como el nivel de infraestructura, el alcance del servicio y otros atributos de interés. De acuerdo con datos de Junta de Transporte de Superficie (STB, por sus siglas en inglés), la Red Ferroviaria de Norteamérica (NARN) equivale a poco más de 420,000 kilómetros de infraestructura de vía, de los cuales 313,000 km se encuentran en Estados Unidos, 84,000 km en Canadá y 23,000 km en México (Gráfico 1).

En términos porcentuales, del total de red ferroviaria, Estados Unidos cuenta con el 75%, Canadá el 25% y México el 5%.

El servicio de transporte ferroviario tiene dos dimensiones, el transporte de carga y el transporte de pasajeros, cada uno de ellos tiene particularidades para fomentar la integración. Parece difícil una integración del transporte de pasajeros a nivel regional, por el hecho de la restricción al visado de usuarios. Además, temas de carácter migratorio, restringen el interés de colaborar para el establecimiento de rutas internacionales de pasajeros (principalmente para el caso de México).

Caso contrario, es el transporte de carga, donde existe una gran motivación para el intercambio comercial de la región mediante las rutas existentes (o nuevas) de transporte. De acuerdo con la densidad de infraestructura (Mapa I), existen áreas estratégicas donde conectan los grandes monopolios ferroviarios, estas áreas son; el Canadian West (Oeste de Canadá), los Great Lakes region (Región de los grandes lagos), en Estados Unidos; el Northeast (Noreste), Midwest (Medio oeste) y South (Sur), y en México, principalmente la región conformada por el eje volcánico (Pacifico-Golfo).

El servicio de transporte también lo podemos clasificar en dos sentidos, el servicio local y regional, y el servicio internacional. Es conveniente señalar que esta clasificación se interpreta desde el punto de vista de los ingresos, por tanto, la Association of American Railroads (AAR) es una entidad encargada de clasificar, de acuerdo con la STB, a los ferrocarriles de línea corta, de línea regional y a los grandes monopolios ferroviarios, respectivamente en clase I, II y III.

Es fundamental, el hecho de que los ferrocarriles son un eslabón necesario para la integración comercial, y su desarrollo en los últimos años se ha orientado a un proceso intenso de fusiones y adquisiciones, si se le asignará un adjetivo al mercado ferroviario, sería el término dinámico, ya que es un sector en constante cambio, principalmente en la obtención de nuevas técnicas, y en la homologación o estandarización del andamiaje institucional.

Por mencionar a las principales empresas que operan bajo la modalidad de ferrocarriles de clase I en Norteamérica con ancho de vía internacional, nos encontramos a Union Pacific (UP), Canadian National (CN), Burlington Northern & Santa Fe (BNSF), CSX Transportation (CSXT), Norfolk Southern (NS), Canadian Pacific Kansas City (CPKC) y Grupo México Transportes (FXE). En el radar también están los de clase II, los regionales Genesee & Wyoming (G&W) y Watco Companies (WC).

La integración del transporte ferroviario es un fenómeno en crecimiento, que ha encontrado cabida en la tendencia a la concentración del sector, pero no hay que olvidar que, todo cambio implica un costo, para medir el desempeño de esta tendencia sería interesante conocer el PIB de transporte y su aporte a la productividad factorial.

Tipos de Esfuerzos que Soportan las Ruedas

Por César Meráz Brenes

Los grandes esfuerzos a los que están sometidas las ruedas se deben a las cargas por rueda y a las fuerzas de guiado. La banda de rodadura es la parte de la rueda que más esfuerzos soporta, apareciendo en la banda de rodadura de las ruedas motrices y de las ruedas sobre las que se aplican los frenos, deslizamientos y altas cargas térmicas.

Esfuerzos cíclicos: Se manifiestan en la zona elasto-plástica de contacto entre rueda – carril y son las tensiones ligadas a la rodadura. Se deben a la carga, al esfuerzo de tracción y pseudodeslizamiento. Aunque las cargas no sean muy elevadas, se pueden producir en la zona de contacto rueda-carril deformaciones plásticas en la llanta. Durante los primeros ciclos de carga se introducen en la rueda tensiones residuales que, junto a las deformaciones existentes, producen un endurecimiento del material.

Esfuerzos térmicos: Las frenadas y los esfuerzos motores o retardadores

cuando se produce patinaje debido a la pérdida de adherencia entre la rueda y el carril, provocan la aparición de dichos esfuerzos que, afectan sobre todo a la zona de la banda de rodadura, pudiendo llegar a producir transformaciones metalúrgicas en el acero (templado de las zonas que han patinado). Fuertes frenadas pueden crear tensiones que exceden en ciertas zonas el límite elástico del material, provocando modificaciones en el campo de tensiones residuales, favoreciendo de esta manera la evolución de fisuras en zonas profundas.

Esfuerzos mecánicos: La existencia de un esfuerzo vertical aplicado sobre la banda de rodadura en el contacto rodante y un esfuerzo lateral sobre la pestaña debidos a la carga por rueda y al guiado sobre la vía, provocan la aparición de esfuerzos mecánicos.

Esfuerzos cíclicos: Se manifiestan en la zona elasto-plástica de contacto entre rueda y carril, son las tensiones ligadas a la rodadura. Se deben a la carga, al esfuerzo de tracción y pseudodeslizamiento. Aunque las cargas no sean muy elevadas, se pueden producir en la zona de contacto rueda-carril deformaciones plásticas en la llanta. Durante los primeros ciclos de carga se introducen en la rueda tensiones residuales que, junto a las deformaciones existentes, producen un endurecimiento del material.

DESGASTE EN LA BANDA DE RODADURA (HW)

“Hollow wear” (HW) es el término dado para el desgaste existente en el centro de la banda de rodadura. Este efecto de desgaste concentrado, a menudo se produce debido al uso de bogies de marcha muy estables que circulan preferentemente por rutas muy rectas. La interacción de las zapatas de frenado con la banda de rodadura puede, dependiendo de su configuración y la selección del material, también acelerar el desarrollo de este tipo de desgaste.

El desarrollo de este tipo de desgaste afecta a la conicidad efectiva del eje montado. Si el desgaste aumenta, puede en ciertos casos afectar a la dinámica y a los límites de estabilidad del vehículo.

Puede afectar el desarrollo de una falsa pestaña en la dinámica del vehículo, si no también no conviene que ocurra, ya que puede ocasionar daños importantes tanto en la cabeza del carril como en los cambios y cruces de vía.

El desgaste durante los primeros kilómetros de vida de la rueda es uniforme en toda la banda de rodadura, siendo después mayor en dos zonas, cerca de la pestaña y en el extremo opuesto a la misma. Este desgaste se debe principalmente a las fuerzas de arrastre que actúan en la banda de rodadura cuando la rueda opuesta está con la pestaña haciendo contacto en el carril.

ROLLING CONTACT FATIGUE (RCF)

RCF1, RCF2 y RCF3

Rolling Contact Fatigue, es el término dado al daño relativo de fatiga, inducido por la acción repetida de una fuerza de arrastre resultante, además de las fuerzas verticales de contacto rueda – carril actuando sobre la misma área de la rueda.

Los ciclos repetidos de carga y descarga sobre la banda de rodadura de la rueda junto con las fuerzas de deslizamiento adicionales, conducen a través del proceso conocido como “rachetting”, a una deformación plástica del material.

Una vez se supera la ductilidad del material por el incremento de deformación plástica, las fisuras empezarán a iniciarse y a propagarse por estar sometidas a ciclos de carga repetidos en el material, en dirección paralela al plano de deformación de material. Una vez las fisuras han alcanzado cierto tamaño, también se propagan debido a la presión hidrostática aplicada por algunos fluidos que entran en las fisuras desde la banda de rodadura o por la cabeza del carril y quedan atrapados por la rotación de la rueda a lo largo del carril.

En ciertas ocasiones las redes de fisuras se pueden haber desarrollado lo suficiente para que ocurra el fenómeno de “shelling”. Término utilizado para el proceso de pérdida de material desde la banda de rodadura, siguiente al establecimiento de una red de fisuras por fatiga.

Como las fisuras se propagan además dentro de la banda de rodadura su alineación cambiará lentamente desde su ángulo tangencial inicial y empieza a adoptar una alineación más radial.

Debido a la diferencia longitudinal y a las fuerzas laterales presentes dentro de varias zonas de la banda de rodadura de la rueda, se obtienen cuatro clasificaciones de RCF dependientes de la localización.

ZONA 1. RCF1

La acción repetida de las fuerzas de deslizamiento longitudinales y laterales inducidas por el paso por curva pueden dar origen a la variante clásica de RCF en la parte 1 de la banda de rodadura (zona 1), produciéndose principalmente en la parte exterior de la rueda que circula por la parte interna de la curva. Las diferentes relaciones entre las fuerzas de deslizamiento longitudinal y las fuerzas de deslizamiento lateral influenciarán en el ángulo de la red de fisuras, el cual típicamente estará entre 30º – 45º sobre el eje de la rueda.

Figura a) fisuras en Zona 1 por RCF, b) inicio del proceso de desprendimiento de fisuras por RCF1, c) desprendimiento de fisuras RCF1, totalmente estabilizadas y d) desprendimiento más profundo de fisuras RCF1.

ZONA 2. RCF2

Este daño es causado por los mismos mecanismos y fuerzas que intervienen en RCF de la Zona 1 excepto que ocurre por la interacción de la rueda en su zona más cercana a la pestaña con el carril exterior de la curva, el cual está más elevado que el interior debido al peralte existente en la curva.

La Zona 2 RCF típicamente ocurre con mucha menos frecuencia que la Zona 1 RCF. Debido a los cambios en la geometría y presión de contacto en la banda de rodadura mientras la rueda está en servicio, las fisuras por RCF en la zona 2 “desaparecen” debido al desgaste sufrido, a menos que se hayan establecido dichas fisuras permanentemente. Las fisuras de la zona 2 adoptan típicamente un ángulo alrededor de los 30º – 60º sobre el eje de la rueda.

ZONA 3. RCF3

El crecimiento de fisuras por fatiga en el centro de la banda de rodadura es un fenómeno poco frecuente que ocurre por la aplicación repetida de elevadas fuerzas longitudinales de tracción que dan origen a deslizamiento longitudinal. Por ejemplo, para vehículos que sufren de manera regular casos de niveles elevados de deslizamiento de ruedas, o incluso, rodadura pura cuando se aplica tracción para bajas velocidades, pueden empezar a exhibir tal daño por fatiga.

Debido a la componente longitudinal pura de las fuerzas de deslizamiento involucradas, las fisuras se orientan lateralmente a través de la banda de rodadura de la rueda y adoptaran un perfil con forma recta o en “C”. Hay que tener cuidado no confundir esas fisuras por fatiga con su orientación lateral de 0º – 10º con el eje del vehículo, con las fisuras laterales por efecto térmico que son más críticas, asociadas con el sobrecalentamiento de la llanta en la banda de rodadura o por el bloqueo de frenos.

Una causa directa de las fuerzas de deslizamiento longitudinales que causan RCF en zona 3, son los diferentes diámetros de rueda dentro de un bogie, especialmente cuando los ejes son acoplados mecánicamente, y su instalación no es correcta dentro del bogie. Este hecho causa una fuerza de deslizamiento longitudinal permanente aplicada de manera constante tangente a la vía. En este caso la alineación de la fisura puede adoptar un ángulo de orientación más amplio.

FISURAS SUPERFICIALES “SPALLING”

Son fisuras que se propagan hacia el interior de la llanta, llegando a producir pequeños desprendimientos de material. Estas fisuras se producen por el deslizamiento de las ruedas o por la acumulación de deformación plástica en la superficie de rodadura.

El desgaste es generalizado y continuo, pudiendo deberse a factores tales como velocidad excesiva de circulación, cargas verticales excesivas o ruedas de dureza insuficiente.

FISURAS SUPERFICIALES PRODUCIDAS POR DESLIZAMIENTO DE RUEDAS

El deslizamiento de las ruedas puede llegar a producir en la superficie de la rueda un plano. Entre las razones para que se produzca el deslizamiento de las ruedas podemos encontrar desde frenos defectuosos o fuerzas de frenado demasiado altas hasta contaminaciones del carril por hojarasca, lubricantes, hielo, arena, etc.

La fricción entre rueda y carril introduce una alta carga térmica local en la banda de rodadura, llegando hasta temperaturas próximas a los 800º C, donde a esta temperatura disminuye el límite elástico en esta zona, pudiendo aparecer deformación plástica. Cuando la rueda vuelva a girar se produce un rápido enfriamiento, produciendo una transformación de fase en la banda de rodadura y formándose martensita.

Tras el enfriamiento y la contracción, debe mantenerse la continuidad entre material localmente plastificado y la banda de rodadura con las restricciones permanentes de las ruedas, por lo que la banda de rodadura queda tensionada.

La martensita es frágil, con una estructura cristalina que tiene un coeficiente de expansión volumétrico de un 0.5% comparado con la estructura perlítica a temperatura ambiente. Esto conlleva a que se produzcan tensiones residuales compresivas en la estructura martensítica y tensiones residuales de tracción en el material de alrededor. Si la zona afectada térmicamente no se elimina por mecanizado, se formarán fisuras de fatiga por la acción de las tensiones de contacto de la rodadura. Mientras la rueda se mueva, la capa de martensita impacta contra el carril favoreciendo el crecimiento de las fisuras.

Una vez que las fisuras crecen, se empieza a producir desprendimiento de pequeños trozos de material, haciendo que de nuevo aumente el nivel de impacto. Las cavidades producidas son del orden de entre 1 y 5mm de profundidad, rodeadas de fisuras con profundidades de hasta 10 y 18 mm bajo la banda de rodadura.

Este tipo de defecto se está intentando solucionar desde dos frentes, por un lado mejorando los sistemas de protección anti-patinaje y por otro mejorando las características de dureza y resistencia de los aceros.

RUEDA CON PLANO

FISURAS SUPERFICIALES PRODUCIDAS POR DEFORMACIÓN PLÁSTICA EN LA SUPERFICIE DE LA BANDA DE RODADURA “RACHETTING”

En este caso, el fallo ocurre cuando la carga está por encima del límite elástico de la rueda, que produce flujo plástico, formándose tensiones residuales y endureciendo el material por deformación. Si la carga se encuentra por encima de un valor crítico límite, el límite plástico se acumulará a la deformación plástica en cada carga. El fallo ocurre por ciclo de fatiga de baja frecuencia.

Se trata de un fenómeno de rotura que ocurre cerca de la superficie de rodadura y su principal causa son altas fuerzas de fricción, estas llevan a unas altas tensiones de cortadura seguidas de una alta deformación plástica en la superficie. Cuando la ductilidad de la superficie del material está agotada se desarrolla una fisura.

Estas fisuras suelen orientarse perpendicularmente a la dirección de deslizamiento. La deformación produce fisuras que se inician en el material y se propagan a lo largo de granos deformados plásticamente, propagándose inicialmente en la superficie con un ángulo poco profundo, para seguir una dirección axial, por la cual las grietas se propagan circunferencialmente suele ser entre 1.5 y 2mm, produciéndose la rotura final cuando una parte de la fisura llega a la superficie, desprendiéndose una parte de la banda de rodadura.

Hablemos de Trenes; Equipo Ferroviario – Plataformas

Por Luis Miguel Carbajal Juárez

En esta colaboración, se concluye el tema sobre el equipo de carga que se utiliza en los ferrocarriles de México, Estados Unidos y de Canadá, conforme a las reglas de la AAR y de AREMA.

Plataformas

También conocidas como “planas”. Este equipo ferroviario, se utiliza para el transporte de diversa carga especial, tales como rieles, durmientes de concreto, contenedores, cajas de tráiler, automóviles, etc.

El tráfico intermodal (contenedores o remolques en plataformas) se ha quintuplicado desde 1980, con más de 18 millones de envíos por año en ruta por toda América del Norte. Los contenedores y remolques intermodales transportan una amplia gama de bienes de consumo (como ropa, electrodomésticos, artículos para el hogar, electrónicos, etc.) y productos industriales y agrícolas. Las plataformas modernas admiten envíos de contenedores y remolques a través de tipos de plantas especialmente diseñados para maximizar la eficiencia para los mercados nacionales e internacionales.

Las plataformas de doble estiba permiten llevar dos contenedores intermodales apilados uno encima del otro. Muchas plataformas están articuladas (comparten ruedas entre las unidades de la plataforma), lo que reduce el juego muerto del tren y mejoran la calidad de movimiento especialmente para carga frágil. Las plataformas intermodales de doble estiba vienen en diferentes configuraciones. Los más comunes son plataformas articulados de 5 unidades y 40 pies para transportar contenedores internacionales de 20, 40 y 45 pies, y las plataformas articuladas de 3 unidades y 53 pies para transportar contenedores de 53 pies.

Plataformas automotrices

Las fuertes ventas de automóviles son una buena noticia para la industria ferroviaria, ya que los fabricantes de automóviles utilizan el ferrocarril para trasladar piezas a sus planas y entregar vehículos terminados al mercado. Los automóviles y camiones ligeros viajan en plataformas automotrices, que se componen de dos estructuras independientes: una plataforma automotriz (la base) y un bastidor automotriz (la superestructura), cada uno de los cuales cuesta aproximadamente lo mismo que un furgón de carga general.

Las plataformas para automóviles vienen en dos configuraciones distintas: dos y tres niveles. Las plataformas de dos niveles son más espaciosas y se adaptan a vehículos más grandes como SUV, camiones y crossovers. Las plataformas de tres niveles están diseñadas para mover automóviles de pasajeros más pequeños, como sedanes y hatchbacks, ya que más de estos automóviles pueden caber en una plataforma de tres niveles.

Plataformas de mamparo (Bulkhead)

Esta plataforma con mamparo de 62′ está diseñada con piso de acero que se puede clavar y amortiguar en el extremo. Los mamparos tienen una altura de 11′-8 por encima del piso de acero que se puede clavar y vienen equipados con tablones de abeto Douglas tratados según la norma C-15 de la Asociación Estadounidense de Conservadores de Madera (AWPA). El diseño ofrece flexibilidad para transportar una variedad de productos tales como acero estructural, tubería, placa de acero y algunos productos de madera.

Plataformas de viga central (Center Beam)

El diseño único de las plataformas de viga central o center beam, es adecuado para el transporte de productos de construcción como madera dimensional, madera contrachapada y paneles de yeso. La recesión en el mercado de la vivienda redujo significativamente la demanda de estos productos básicos y los transportistas encontraron creativamente otros usos para la plataforma como envíos de tuberías, tubos de acero y vigas. La mayoría de las planas tienen una capacidad de 73 pies y 100 toneladas.

Bibliografía

Carbajal, J. L. (11 de Octubre de 2023). Propio. Apizaco, Tlaxcala, México.
Group, T. P. (18 de Octubre de 2023). Progressive Railroading. Obtenido de https://www.progressiverailroading.com/
Industries, G. (18 de Octubre de 2023). Greenbrier Industries. Obtenido de https://www.gbrx.com/
System, B. R. (18 de Octubre de 2023). Bulkhead Flatcar Sheet Steel Load. Obtenido de https://tinyurl.com/yzhx3z8s
Trains, S. (18 de Octubre de 2023). Scaletrains. Obtenido de https://www.scaletrains.com/
TTX. (18 de Octubre de 2023). TTX Railcar Pooling Experts. Obtenido de https://www.ttx.com/

Seguridad Operacional

Por Alejandro Bentancor

Muchas veces se habla de la tecnología y la era de las telecomunicaciones, o como podemos ver en estos tiempos que corren (cada vez más rápido), la inteligencia artificial y todos sus campos de aplicación, muchas veces, para reemplazar tareas monótonas o de extrema complejidad que actualmente son realizadas por seres humanos y podrían gestionarse a través de la lógica desarrollada en softwares que permiten la toma de decisiones y la concreción de acciones mediante máquinas con altos niveles de autonomía.

En todos los modos de transporte de pasajeros existe y es utilizada la tecnología para una conducción autónoma con intervención humana mínima. Está muchas veces estará destinada a la supervisión del funcionamiento de los equipos, y en caso de ser necesario, la toma de control de forma manual.

Hoy en día, los sistemas permiten la carga de datos referidos a las rutas planificadas, la cantidad de combustible necesario o peso de carga transportada, la cantidad de pasajeros, la identificación del material rodante (letra, número, destino), entre otros.

En el ambiente de la Seguridad Operacional, la industria del transporte en cualquiera de sus modalidades (aéreo, marítimo, ferroviario, automotor) es considerada, en su funcionamiento, como un sistema sociotécnico complejo.

Y se la considera de esta forma porque para desarrollarla es necesario que convivan e interactúen actores con todo tipo de especialidades, tan diversas, pero tan necesarias entre sí para lograr brindar un servicio de transporte de pasajeros o de cargas que cumpla con altos estándares de seguridad, con el fin de resguardar la integridad física de las personas, así como la infraestructura y el material rodante.

Se dice entonces que la seguridad es la ausencia de riesgo inaceptable.

Y podemos definir a la Seguridad Operacional como un estado en el que el riesgo de provocar daños a las personas o a la propiedad, es reducido a un nivel aceptable (o mantenido por debajo del mismo) por medio de un proceso continuo de identificación de peligros y gestión de los riesgos.

En otras palabras, la Seguridad Operacional puede interpretarse como el nivel de tolerancia al riesgo de una organización.

En el ambiente es común utilizar un modelo, conocido coloquialmente como del “queso suizo” de James Reason, el cual intenta explicar la trayectoria de un peligro en una organización a través de su sistema de defensas, y el modo en que éste va avanzando y puede o no, materializarse en daño a las personas, la infraestructura y/o el material rodante como es el caso del transporte ferroviario.

Para esto, el modelo presenta las defensas del sistema como barreras de distinto tipo, las cuales pueden identificarse de la siguiente manera:

Barreras físicas: sistemas de enclavamientos mecánicos, eléctricos, lógicos. Protectores térmicos, aislamientos, mecanismos tipo fail-safe, etc.
Barreras normativas: reglamentos, procedimientos, protocolos, instructivos, instrucciones de servicio, manuales de operaciones, etc.
Barreras en la información: comunicaciones operacionales (canal, medio, mensaje, codificación, emisor, receptor, feedback).
Barreras en la formación: inducción, capacitación para el puesto, reinstrucción regular, entrenamiento, cursos formativos o de actualización, etc.

Como se ha mencionado anteriormente, los seres humanos participan activamente en el funcionamiento de cualquier sistema técnico y, al haber normativas, formación y comunicaciones de por medio, es que este sistema se va complejizando, así como la gestión del mismo.

En Seguridad Operacional, el factor humano es una parte esencial y de vital importancia en el sistema de defensas de cualquier organización, y lo primero que se debe comprender es que ninguna actividad humana, o sistema conformado por el hombre, está totalmente libre de peligros o errores operacionales.

Lo segundo es que el error es inherente a la propia naturaleza humana: no somos perfectos. No obstante, somos los seres humanos quienes programamos y reparamos las máquinas con las que trabajamos, así como también confeccionamos los reglamentos con los que luego debemos desempeñar nuestras funciones, por lo tanto, hasta las máquinas, los sistemas y las normativas son perfectibles.

El operador de primera línea, un ser humano de carne y hueso, va a ser quien trabaje, muchas veces supervisando una máquina, y convive diariamente con los peligros latentes (aquellos que se encuentran en nuestra organización, pero aún no han sido identificados y pueden activarse en cualquier momento), y su desempeño será parte de una barrera más (y de las más importantes) dentro del sistema de seguridad de nuestra organización, tal y como fue explicado previamente en el modelo del “queso suizo” de James Reason.

Ahora vamos a incorporar otra característica humana en el funcionamiento de las industrias denominadas sociotécnicas complejas: la fiabilidad.

Esta se define como “la probabilidad de que un sistema, aparato o dispositivo cumpla una determinada función bajo ciertas condiciones durante un tiempo determinado”. Tomemos y apliquemos la misma definición para los seres humanos.

Por otro lado, tendremos el error, “una acción que es inexacta o incorrecta”.

Ambas son características inherentes del ser humano, conviven diariamente y de forma constante.

Una forma de verlo de manera práctica, es imaginar las dos caras de una misma moneda. En una cara estará el operador de primera línea, el cual será una de las barreras más efectivas para mitigar cualquier peligro que haya atravesado las barreras previas del sistema (físicas, normativas, etc.), y tendremos una característica: la fiabilidad.

En la otra cara, la probabilidad de realizar una acción incorrecta en algún momento del ciclo de vida del sistema: el error.

Otro componente más en esta ecuación es aquel referido a la percepción del riesgo.

La percepción es “la forma en la que el cerebro humano interpreta las sensaciones que recibe a través de los sentidos (vista, audición, olfato, gusto, tacto) para formar una impresión inconsciente o consciente de la realidad física de su entorno”.

Por este motivo es que la percepción del riesgo es totalmente subjetiva, ya que depende exclusivamente del individuo, y su percepción va a estar condicionada e influenciada por todo tipo de factores, por ejemplo:

Culturales: religión, educación, sociales.
Experiencias previas: situaciones similares vividas o conocidas, entrenamientos o simulacros, etc.
Psicológicos: estados de ánimo, etc.
Físicos (anatómicos): agudeza visual, auditiva, así como limitaciones motrices, o de diseño en los sistemas a ser operados (alturas, distancias, etc.)

Al unir todos estos conceptos es que el estudio del ser humano en la industria del transporte pasa a tomar una relevancia considerablemente mayor cuando las organizaciones entienden que un mismo operador humano puede ser la barrera más importante en su sistema de defensa para contener un peligro, así como también puede ser uno de los factores determinantes al momento de contribuir a que dicho peligro se concrete y provoque un daño.

Clúster Ferroviario de Mexicanos en Alemania: Por una Movilidad y Transporte Sostenible en el Futuro para México

Por Paola Castro

El pasado 28 de noviembre de 2023, tuvo lugar el lanzamiento oficial en México del libro especializado; “Clúster Ferroviario de Mexicanos en Alemania: Por una Movilidad y Transporte Sostenible en el Futuro para México”.

En el evento de lanzamiento se contó con la presencia de amigos y colegas de los autores del libro, y a distancia las personas interesadas, profesionales, estudiantes y amantes del sector ferroviario, pudieron presenciarlo en vivo en diferentes partes del país mediante la transmisión vía zoom.

El Dr. Emmanuel Gómez Farías y David Camacho encabezaron el lanzamiento, compartiendo con los invitados y el los audiencia a distancia unas palabras sobre el objetivo, los aprendizajes y retos que fue la creación de este trabajo de muchos años, así como una invitación a todos aquellos interesados en el sector de movilidad, y claro, del ferroviario que, sin duda, ha ido en crecimiento ya desde hace unos años.

Este libro es una colaboración del Clúster Ferroviario de mexicanos en Alemania; un grupo interdisciplinario de profesionales que buscan promover el intercambio de conocimientos en materia ferroviaria entre México y Alemania.

Desde su fundación, en 2020, el Clúster ha buscado contribuir a la formación de recursos humanos calificados en México en temas de movilidad, vinculando a estudiantes y profesionales nacionales destacados de instituciones educativas e industrias en Alemania. Esto, con el objetivo de apoyar en el intercambio y cooperación entre instituciones de educación superior de ambos países y generar propuestas encaminadas a la mejora y modernización del ferrocarril en México.

Este trabajo fue coordinado por el Dr. Emmanuel Gómez Farías Mata y con la colaboración de David Camacho, Armando Gordillo Z, Stefan von Mach, Jonathan Chávez, Mauricio Villareal, Miguel Abreu, Isidro Enrique Zepeda Ortega y Abelardo Rodríguez- Pretelín.

Dentro de su contenido, se podrá encontrar información sobre políticas públicas en materia ferroviaria, la visión ferroviaria en México, propuestas de ampliación referente a la Norma Oficial Mexicana NOM-050-SCT2-2017. Disposición para la señalización de cruces a nivel de caminos y calles con vías férreas, Vehículos ferroviarios y sus sistemas de propulsión, infraestructura ferroviaria pública con participación privada 1960-2015, seguridad y exposición al riesgo en el sistema ferroviaria mexicano, análisis de capacidad de vía y métodos de simulación, la importancia de la planeación en el desarrollo de proyectos en México y participación ciudadana, así como el derecho al transporte público.

Para que lo conozcas un poco más, este libro pretende…

Analizar el estado del arte de las normativas urbanas en relación a los sistemas ferroviarios y en conjunto con los diferentes tipos de modalidad.
Conocer los diferentes conceptos aplicados por distintos gobiernos en sus variadas escalas, así como las recomendaciones propuestas por diferentes organizaciones ciudadanas al respecto.
Proponer mejoras y complementos con base en la inminente introducción de diferentes sistemas de transporte masivo ferroviarios en todo el país.
Fungir como un intermediario entre los diferentes actores del sector para la óptima integración de las diversas necesidades e intereses de cada uno, con el objeto de detonar y no frenar el desarrollo de los sistemas ferroviarios del país.

Actualmente el libro solo se encuentra disponible de manera digital para Kindle. Aún están en pláticas con editoriales para su publicación en física.

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