Línia d'alta velocitat

De Viquipèdia
Salta a la navegació Salta a la cerca
Línies de gran velocitat a Europa.
França: AGV.
Alemanya: ICE-3.
Espanya: AVE.
Itàlia: ETR 500.

Una línia d'alta velocitat o línia de gran velocitat (LAV o LGV) és una línia de ferrocarril que permet que hi circulin trens d'alta velocitat. La Unió Internacional de Ferrocarrils dóna suport al text elaborat per la Unió Europea, en què s'especifica que qualsevol línia, sigui de nova construcció o actualitzada, que permeti viatjar a més de 200 km/h, és una línia d'alta velocitat. Els traçats d'aquestes línies requereixen unes condicions especials.

La primera línia d'aquest tipus va ser posada en servei al Japó l'any 1964 (Shinkansen). A Europa, la primera línia d'alta velocitat va ser la Direttissima Florència-Roma, posada en servei en Itàlia l'any 1977.

Característiques tècniques[modifica]

La construcció de les línies d'alta velocitat s'ha produït gràcies al fet que s'han desenvolupat tecnologies que permeten circular a gran velocitat. Aquest tipus de tecnologies han evolucionat al llarg de la història de l'alta velocitat ferroviària, permetent passar dels al voltant de 250 km/h inicials als 300-350 km/h per als que es poden construir les línies actuals.

Via[modifica]

  • El radi de les corbes ha de ser gran, en funció de les velocitats admeses, varia des dels 2.500 metres de la línia de Shinkansen Tokaido oberta el 1964 a 210 km/h als 7.500 metres de les línies actuals. Alguns trams, com és el cas d'alguns de la LGV Est, arriben radis de 25.000 metres. A Espanya varia entre els 4.000 metres de la Madrid-Sevilla (amb ràdio excepcional de 2.300), fins als 7.250 (amb ràdio excepcional de 6.500) a les de Barcelona, ​​Màlaga o Llevant.
  • Els pendents poden, en el cas de línies dedicades a passatgers, ser notablement més altes que en un altre tipus de ferrocarrils. Això es deu al fet que la inèrcia cinètica d'un tren que circula a alta velocitat i la seva enorme potència li permeten ascendir rampes molt pronunciades, sense penalitzar en excés el consum energètic. Algunes línies actuals són dissenyades amb rampes de 35 mil·lèsimes (mil·límetres d'ascens per metre horitzontal recorregut), [1] aconseguint la línia d'alta velocitat Colònia-Frankfurt les 40 mil·lèsimes. [2] A Espanya varia entre les 14 mil·lèsimes, com a màxim, de la Madrid-Sevilla, i fins a les 30 dels trams Nus de Mollet-Barcelona, ​​Vilafranca del Penedès-Barcelona, ​​Alacant-Albacete, València-Requena i Conca-Torrejón de Velasco. [3] Aquesta característica facilita planificar el recorregut de les línies i redueix el cost, en existir una gran llibertat en el traçat del perfil.
  • L'ample de via no pot ser estret, la via mètrica no permet superar els 200 km/h en servei comercial. Mentre que als països que utilitzen majoritàriament via ampla això no suposa major problema, en països com Japó o Taiwan això ha obligat que les línies d'alta velocitat fossin construïdes amb un ample de via diferent al de la resta dels seus ferrocarrils. En el cas de la Península Ibèrica la diferència d'ample entre les xarxes clàssiques i d'alta velocitat no es deu a l'estabilitat, sinó per la seva connexió amb la resta de línies europees.
  • Les vies han de disposar de característiques geomètriques i mecàniques de gran qualitat. Per a les vies sobre balast, el gruix de balast ha de ser adaptat i s'han d'utilitzar travesses de formigó. Els rails han de ser més forts, sent normalment carrils llargs, de soldadura contínua i a partir de 60 kg/m. En alguns països (Xina, Japó, Taiwan) és habitual l'ús de via en placa.
  • La distància entre eixos de vies s'augmenta (4,2 a 4,5 metres) per evitar l'efecte de la succió a les cruïlles.
  • Tot el recorregut ha d'estar tancat per evitar el pas d'animals o persones. El traçat no pot tenir passos a nivell, sent totes les cruïlles per sobre o per sota de la línia. Hi ha sensors que detenen els trens si cauen objectes sobre les vies. Algunes línies inclouen sensors de vent lateral o gel, que adverteixen als trens del perill.

Túnels i viaductes[modifica]

Els túnels i viaductes han de ser calculats a l'efecte, en ser majors les càrregues dinàmiques.

Els túnels precisen d'una major secció, especialment a l'entrada, per evitar els canvis bruscs de pressió en entrar i sortir.

Senyalització[modifica]

Les línies d'alta velocitat disposen de senyalització en cabina, que transmet les dades de terra al tren, a causa de la impossibilitat que a alta velocitat els maquinistes puguin visualitzar adequadament els senyals laterals. Alguns dels sistemes de visualització usuals són el TVM o el LZB. A Europa es tendeix a un sistema únic per a totes les línies, el ERMTS, de manera que totes les línies siguin compatibles entre si. Entre la informació mostrada en cabina s'inclou la velocitat màxima, la presència de seccions neutres o l'estat de les senyals ferroviàries.

Tipus de trànsit[modifica]

Les línies d'alta velocitat es dediquen generalment al trànsit exclusiu de passatgers. El trànsit conjunt de mercaderies i viatgers (línies de trànsit mixt) comporta alguns problemes. La capacitat de la línia es redueix notablement quan circulen trens de velocitats diferents. L'encreuament dels trens d'alta velocitat i mercaderies és arriscat a causa de la possibilitat que la succió desestabilitzi la càrrega de manera que s'estableixen limitacions de velocitat. Normalment els trens de mercaderies i passatgers circulen a hores diferents, encara que això es veu limitat pel fet que les línies d'alta velocitat es tanquen de nit per permetre els treballs de manteniment. Les fortes rampes limiten molt la massa remolcable dels trens de mercaderies, però evitar aquestes rampes encareix a les línies mixtes respecte de les exclusives de viatgers.

Alimentació elèctrica[modifica]

  • Les línies d'alta velocitat són totes electrificades. A part dels problemes de transportar el combustible necessari, la tracció tèrmica no permet assolir les potències necessàries per a un tren regular d'alta velocitat. Excepte en el cas de la Direttissima, la tensió és elevada i de corrent altern: 15 kV 16,7 Hz en Alemanya, Àustria i Suïssa i 25 kV 50 o 60 Hz en la resta.
  • La catenària està més tensa que en les línies clàssiques, perquè la velocitat de propagació de l'ona mecànica (ondulació del fil de contacte de la catenària provocada pel contacte del pantògraf) sigui superior a la del tren. Si el tren circula a més velocitat que l'ona, la deformació s'acumularia en el pantògraf o en els pals, un fenomen que provocaria el trencament de la catenària. En una catenària normal les ones circulen a uns 350 km/h. Aquesta és una de les raons per les quals els rècords de velocitat es realitzen en línies noves, on al sobretensar la catenària hi ha menys risc de trencament a causa de la menor fatiga. Durant l'actual rècord de velocitat de 574,8 km/h realitzat a França el 3 d'abril de 2007, l'ona mecànica va circular a 620 km/h.

Costos[modifica]

El preu per quilòmetre depèn de diversos paràmetres:

  • El relleu de les zones a travessar
  • Túnels i viaductes a construir, i infraestructures amb les que creua a refer
  • Tipus de línia (mixta/viatgers)
  • Inserció en el paisatge i compliment de les lleis locals en matèria de medi ambient

Començant el 2007, s'estima el cost mitjà d'un quilòmetre de 17,5 milions d'euro s (Espanya entre 7,8-20,0 Milions de €/km, França 4,7-23 Milions de €/km), [4] per a una afecció de 40 metres i una plataforma de 14 metres d'ample. Mentre que el cost de construcció d'una autovia de 2 carrils per sentit és molt variable i es troba entre 9,22 Milions d'€/km [5] i 15 Mill €/km. [6] En recorreguts on el relleu és molt accidentat el cost podria ser superior. També intervé la densitat de la construcció, que obliga el soterrament de grans trams de la línia (cas de la Gran Bretanya).

La senyalització i les telecomunicacions sumen un cost que oscil·la entre 1,1 fins a 3,3 milions d'euros per quilòmetre construït, mentre que, per regla general, la plataforma suposa dos terços del cost total de la inversió; Tot i que aquesta és molt més cara que la situada a sobre de balast, el seu manteniment és molt menor durant la seva vida útil, el cost de manteniment anual de l'AVE, si la via va muntada sobre balast, és de 100.000 euros per quilòmetre (2014) pel que el seu manteniment representa un cost de 300 milions anuals. [7]

Capacitat[modifica]

La gran inversió que requereixen les línies d'alta velocitat acaba sent rendible si el nombre de passatgers és suficient. [8] RFF afirma que una línia d'alta velocitat al seu màxim potencial té la mateixa capacitat que una autovia de 5 carrils per sentit. La capacitat de la línia depèn del nombre de trens que puguin circular i de la quantitat de passatgers que pot transportar cada tren.

El govern francès va calcular el 2002 que la capacitat teòrica màxima de la seva LGV Sud-Est és de més de 300.000 passatgers diaris. [9] al Japó, la línia Shinkansen Tōkaidō va transportar 413.000 passatgers al dia en 2007. [10]

S'han projectat en algunes zones, com al nord de París, la construcció de línies paral·leles a altres a causa de la saturació de les línies d'alta velocitat.

Per infraestructura[modifica]

El nombre de slots depèn de la cadència màxima que admet la línia i de l'amplitud del seu horari.

Moltes línies actuals amb LZB o Sistema de control ferroviari europeu ETCS 1 admeten 12 trens per sentit cada hora circulant a 300 km/h. L'adopció del Sistema de control ferroviari europeu ETCS 2 àmplia la capacitat a 16 trens a l'hora. Quan funcioni el ETCS 3 amb els seus cantons mòbils augmentarà la capacitat de la línia a 19 solcs a l'hora. [11] En comparació, el ASFA 200(Anunci de Senyals i Frenada Automàtica) admet 7,5 trens a l'hora, a un màxim de 200 km/h. La concentració dels passatgers a certes hores punta (de primera hora del matí, tarda, festius ...) fa que es guanyi capacitat amb un sistema de tarifes dinàmic, que beneficiï amb menors tarifes als que facin servir els trens a les hores de menys demanda. [9]

Pels trens[modifica]

Els trens com el Talgo AVRIL G3 permeten transportar 590 viatgers, altres trens com el TGV Duplex permeten portar entre 509 i 634 passatgers. El major gàlib de la Xina i Japó permeten trens d'alta velocitat amb cinc i fins a sis seients per fila (l'E1 japonès que, a més, tenia dos pisos, el que li permetia transportar 1.229 passatgers). el tren amb més capacitat és el N700 japonès, amb 1.323 places en els seus 16 cotxes.

A Europa els trens d'alta velocitat tenen una longitud de 200 metres (fins 405 al Japó), permetent que s'utilitzin composicions dobles mitjançant andanes de 400 metres. S'ha rebutjat la construcció d'andanes de més de 400 metres, a causa del cost i la incomoditat per als passatgers. [12]

Definicions d'alta velocitat[modifica]

La pròpia UIC parla de "definicions", [13] segons la normativa espanyola i europea [14] [15] es considera alta velocitat:

'Xarxes' : el sistema ferroviari espanyol que forma part del sistema ferroviari transeuropeu d'alta velocitat inclou: les línies especialment construïdes per a l'alta velocitat, equipades per a velocitats generalment iguals o superiors a 250 km/h, les línies especialment condicionades per a l'alta velocitat equipades per a velocitats de l'ordre de 200 km/h, les línies especialment condicionades per a l'alta velocitat, de caràcter específic a causa de dificultats topogràfiques, de relleu o d'entorn urbà, la velocitat s'ha d'ajustar cas per cas. Aquesta categoria inclou també les línies d'interconnexió entre les xarxes d'alta velocitat i convencionals, els trams d'estació, l'accés a les terminals, magatzems, etc., que són recorreguts a velocitat convencional per material rodant d'«alta velocitat».

'Vehicles' : el sistema ferroviari espanyol que forma part del sistema ferroviari transeuropeu d'alta velocitat engloba els vehicles concebuts per circular: a una velocitat de 250 km/h com a mínim en les línies especialment construïdes per a l'alta velocitat, i al mateix temps, en les circumstàncies adequades, arribar a velocitats superiors als 300 km/h, o bé a una velocitat de l'ordre de 200 km/h a les línies anteriors, en cas de ser compatibles amb les possibilitats d'aquestes línies. A més, els vehicles concebuts per funcionar a una velocitat màxima inferior a 200 km/h que possiblement hagin de circular per tota la xarxa transeuropea d'alta velocitat, o per una part d'aquesta, que siguin compatibles amb els nivells de rendiment d'aquesta xarxa, hauran de reunir els requisits que garanteixin un funcionament segur en aquesta xarxa.

Així, la UIC considera d'alta velocitat a les següents línies: Saragossa-Osca, Ourense-Santiago, Sevilla-Cadis i la Variant de Pajares, que no estan incloses en ADIF AV. També considera d'alta velocitat al Corredor Nord-est de Estats Units, on comparteix via amb trens de rodalies i de mercaderies, o als Mini-Shinkansen, antigues línies de via estreta adaptades al ample estàndard i on la velocitat màxima és de 130 km/h. [16] Mentre , ADIF AV inclou el tram València-Vandellòs del Corredor Mediterrani, i tots dos organismes consideren d'alta velocitat al tram la Corunya-Vigo del Eix Atlàntic i a la futura línia Plasencia-Badajoz. [17]

Línies d'alta velocitat per país[modifica]

Densitat de la xarxa d'alta velocitat a Europa (velocitat igual o superior a 250 km/h). En km por milió d'habitants (dades 2010).
Densitat de línies d'alta velocitat al Est asiàtic (velocitat ≥ 250 km/h. En km por milió de habitants (dades 2010).

La següent taula mostra les línies de nova construcció que operen a velocitats superiors a 250 km/h, en servei i en construcció, ordenades per país, segons la UIC.[18] [19] Les línies en projecte, amb terminis de realització variables i construcció no garantida, no s'han inclòs.

País En servei (km) En construcció (km) Total país (km)
Xina 4234 6696 (aprox.) 10930 (aprox.)
Espanya 1963 1781 3744
Japó 1906 590 2496
França 1872 234 2106
Itàlia 1342 92 1434
Alemanya 1032 378 1410
Turquia 235 510 745
Marroc 260 200 460
Corea del Sud 330 82 412
Taiwan 345 0 345
Bèlgica 209 0 209
Països Baixos 120 0 120
Regne Unit 113 0 113
Suíssa 35 72 107

Referències[modifica]

  1. Gérard Blier, [Reference: Nouvelle Géographie Ferroviaire de la France, Tom 2: L'organisation régionale du trafic (Gérard Blier)| Nouvelle Géographie Ferroviaire de la France, Tom 2: l'organisation régionale du trafic] , 1993, éd. La Vie du Rail, pàg 85-87.
  2. Technology Frankfurt-Cologne route of the Inter City Express network operated by Deutsche Bahn, Germany
  3. Quadre de càrregues màximes. ADIF.
  4. «Còpia arxivada». [Consulta: 14 març 2011].
  5. http://www.expansion.com/2008/04/30/empresas/1118199.html
  6. http://www.soitu.es/soitu/2008/02/18/info/1203356643_447375.html
  7. http://www.eleconomista.es/empresas-finanzas/noticias/5818031/05/14/Espana-es-el-país-amb-menor-cost-per-quilòmetre-construït-en-alta-velocidad.html
  8. Les fondements de la remise en cause du Schéma Directeur des liaisons ferroviaires à grande vitesse: des faiblesses avant tout structurelles pp. 183-194 Annales de Géographie n°593-594 Pierre Zembrilien 1997
  9. 9,0 9,1 Des réserves importantes de capacité à long terme dans les principales lignes ferroviaires à grande vitesse et les grands aéroports parisiens Alain Sauvant 2002
  10. JR Central Data Book 2008
  11. Philippe Hérissé, Super-signalisation contre saturation sur Paris-Lyon?, février 2007
  12. Accord Européen sur les Grans Lignes Internationales de Chemin de Fer (AGC) 31 mai 1985
  13. «General definitions of HighSpeed. UIC».
  14. «RD 1434/2010 sobre interoperabilitat del sistema ferroviari de la Xarxa Ferroviària d'interès general».
  15. «Directiva 2008/57/CE Interoperabilitat del sistema ferroviari».
  16. «High Speed ​​lines in the world. UIC».
  17. «Declaració sobre la Xarxa 2015 d'Adif AV».
  18. La taula original ha estat editada per eliminar algunes contradiccions internes i per actualitzar-la
  19. [Enllaç no actiu]

Enllaços externs[modifica]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Línia d'alta velocitat Modifica l'enllaç a Wikidata