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Sistemas de transporte por cable de tipo urbano

Sistemas APM operados por cable

El profesor Josef Nejez presenta los sistemas automatizados para el transporte de personas (APM = Automated People Mover) actualmente usados, en los cuales los vehículos, que se desplazan sobre una vía terrestre o mantenida por una construcción fija, son

Los expertos de la norma relativa a las instalaciones de transporte por cable EN 1907 ya conocerán este texto: “..., en los cuales los vehículos, que se desplazan sobre una vía terrestre o mantenida por una construcción fija, son movidos por un cable.” Se trata de la definición del término “funicular”. Pero, ¿cuándo es un funicular un sistema APM operado por cable?

Para los sistemas APM también hay normas, las así llamadas “Automated People Mover Standards” establecidas por la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles (ASCE, American Society of Civil Engineers). La definición del concepto de “Automated People Mover” dice en la versión original: An Automated People Mover (APM) is defined as a guided transit mode with fully automated operation, featuring vehicles that operate on guideways with exclusive right-of-way. (Una instalación APM se define como medio de transporte sobre una vía en funcionamiento completamente automatico, y con vehiculos que se desplazan sobre una vía propia y aparte).

Esta definición ya muestra la mayor diferencia que hay entre un sistema APM y los funiculares tradicionales: la explotación completamente automática. Esto significa que no hay ni acompañante de vehículo, ni operador de máquinas que pulsa la tecla de arranque después de haber recibido la señal “listo” desde la estación exterior, sino que se supervisa tan sólo al recorrido automatizado en la sala de control.
Actualmente se usan tres sistemas distintos de APM operados por cable:

  • el sistema Cable Liner Shuttle de DCC,
  • el sistema Minimetro de Leitner,
  • el sistema para el transporte de personas (PTS) de Poma-Otis.

El sistema “Cable Liner Shuttle” de DCC Las instalaciones tipo “Cable Liner Shuttle” realizadas hasta ahora por DCC (Doppelmayr Cable Car) son funiculares de una vía, con un tren de vagones que se desplaza entre las terminales en movimiento de vaivén. Los vehículos están acoplados al cable tractor mediante pinzas no desembragables durante el funcionamiento. Es posible tener estaciones intermedias. En la mayoría de los casos, se ponen en funcionamiento conjuntamente dos instalaciones paralelas e independientes la una de la otra. La primera instalación de este tipo fue el “Mandalay Bay Shuttle” en Las Vegas (USA) que fue puesta en servicio en abril del 1999. Siguieron las instalaciones “Airrail” del aeropuerto internacional de Birmingham (Reino Unido) en marzo del 2003, “Pearson International Airport Link” de Toronto Canadá) en julio del 2006 y otra instalación para el aeropuerto internacional de la Ciudad de México en enero del 2007. La Fig. 1 muestra la instalación “Mandalay Bay Shuttle” en Las Vegas. Dos otras instalaciones del tipo “Cable Liner Shuttle” están actualmente en construcción: una en Venecia con dos trenes de vagones y puesto de banalización tipo ‘Abt’ a mitad del trazado, y otra como instalación doble en Doha. El sistema “Minimetro” de Leitner El sistema “Minimetro” de Leitner es un funicular de movimiento continuo. La única instalación de este tipo realizada hasta la fecha está ubicada en Perugia (Italia). Los trabajos empezaron en 2002, y la instalación fue puesta en servicio en enero del 2008. El sistema del “Minimetro” permite tener varias estaciones intermedias a lo largo del trazado. Por lo tanto, es un medio de transporte muy apropiado para grandes aglomeraciones.

Los vehículos están acoplados al cable tractor de circulación continua con pinzas desembragables y se desplazan en la zona de las estaciones con dispositivos de deceleración y aceleración, cuyo principio de funcionamiento ya es conocido de los teleféricos de circulación continua. En las terminales estos cambian de dirección de marcha con la ayuda de poleas giratorias.

El sistema “PTS” de Poma-Otis
Además de algunas instalaciones realizadas en los Estados Unidos, se utiliza desde el 2003 el “Skymetro”, un sistema APM del tipo “PTS” de Poma-Otis, en el aeropuerto de Zúrich. Este “Skymetro” asegura el transporte de viajeros desde el antiguo edificio del aeropuerto hasta las terminales A y B (“Airside”) y la nueva terminal E (dique “Midfield”). El recorrido tiene una longitud de 1,1 km y se compone de dos carriles, cada uno guiado en un túnel separado (Fig. 3). La velocidad de avance nominal es de 13,3 m/s, la duración del recorrido entre las terminales es de dos minutos.
Las estaciones fueron realizadas como áreas altas, en las que escaleras mecánicas sirven para superar el desnivel entre el edificio del aeropuerto situado en la planta baja y el andén del “Skymetro” localizado a un nivel más bajo. Paredes de vidrio y puertas de acceso separan el andén de los carriles.

Funicular con sistema aerodeslizador
El sistema del “Skymetro” se diferencia en algunos aspectos centrales de los otros sistemas APM (tipo Shuttle o de movimiento continuo).

La característica más destacada es el sistema destinado a portar y guiar los vehículos sobre la vía. Mientras que los vehículos de los sistemas “Cable Liner Shuttle” y “Minimetro” se desplazan con ruedas sobre vigas de acero, los vehículos del “Skymetro” se deslizan gracias a un sistema aerodeslizador sobre dos bandas de hormigón de 15 cm de largo situados a la izquierda y a la derecha del canal de guía del cable. Los vehículos son guiados mediante un carril de guía lateral.

El sistema aerodeslizador de cada vehículo se compone de 14 colchones neumáticos por cada lado, y dos compresores aseguran el suministro de aire a los colchones a través del bastidor realizado en forma de tubo rectangular.

Cable tractor “Loop”
La segunda gran diferencia es el sistema de guía de cable tractor más complejo: Cinco bucles de cable tractor, cada uno con su propia propulsión, permiten diferentes modalidades de servicio sobre el trazado de dos vías, cuyas terminales están conectadas por “retrocesos”. (El paso de los trenes del metro urbano se efectúa de la misma manera).
Los cinco bucles de cable tractor permiten el desplazamiento independiente de los trenes sobre las vías 1 y 2, las vías de retorno “Airside” y “Midfield” y la vía de mantenimiento situada el dique “Midfield”. En la zona de los andenes de las dos estaciones, los bucles de cable tractor de los carriles del trazado y los bucles de cable tractor de las vías de retorno están situados unos al lado de otros, de manera que los vehículos puedan cambiar de bucle de cable tractor mediante pinzas desembragables lateralmente desplazables. Este mismo principio vale también para los puntos de viraje de las vías de retorno: hay que cambiar el ramal del bucle de cable de retorno para el cambio de la dirección de marcha. Fig. 8 es una representación esquemática de la disposición de los cinco bucles de cable tractor.

El cambio de bucle de cable tractor o de ramal de cable de los bucles de cable de retorno constituye un arduo trabajo desde el punto de vista de la mecánica y de la técnica de control. Este procedimiento se realiza con los vehículos en estado inmóvil y – tal como el recorrido en su totalidad – de forma completamente automática. En la parte inferior del vehículo al final de cada tren se encuentra una pinza que se abre y se cierra mediante un sistema hidráulico. Aquí la descripción simplificada del procedimiento de un tren que cambia de la vía del trazado a la vía de retorno:

* El tren entra y frena hasta detenerse, el freno de estacionamiento se activa;
* Una polea de cable lateralmente desplazable es alzada por debajo del cable tractor sujeto al trazado, para apoyar el cable durante la apertura de la pinza;
* La pinza se abre;
* La polea de soporte es bajada, el cable tractor pasa por la boca de la pinza y va abajo;
* La pinza desembragable montada sobre un bastidor lateralmente desplazable se desplaza mediante el bucle de cable de retorno;
* Una segunda polea de soporte alza el cable tractor del bucle del cable de retorno que entra en la pinza por la boca de la pinza;
* La pinza se cierra, la polea de soporte es bajada;
* El freno de estacionamiento se desactiva y el tren sale.



Seis cambios de este tipo son necesarios para la vuelta entera de un tren, o sea tres en cada estación: dos en cada andén y uno en el punto de viraje.

Técnica de la instalación de transporte por cable
Para los cables tractores se utilizan cables de seis cordones redondos compactados y galvanizados, diámetro de 32 mm, 6x19 tipo Seal. Todas las propulsiones están dispuestas en el dique “Midfield”, con excepción de la propulsión para la vía de retorno “Airside”. Se trata en lo esencial de propulsiones tradicionales para tracción por cable con dispositivo de tensión hidráulico en el sistema de propulsión.

Puesta en servicio
El tiempo de puesta en servicio diario (los 365 días del año) es de alrededor de 21 horas, pero la central de servicio está ocupada las 24 horas del día. Se trabaja en tres turnos.
En funcionamiento completo (denominado “Long Loop”) se utilizan actualmente tres trenes compuestos de dos vehículos acoplados. Pero, debido al aumento rápido del volumen de pasajeros en el aeropuerto de Zúrich, se acopla a partir del 2009 un vehículo más a cada tren para aumentar en un 50% la capacidad de transporte total elevándose actualmente a casi 9.000 personas/hora. La longitud de los andenes y las puertas de acceso ya habían sido dimensionadas para enfrentar esta ampliación. Los tres nuevos vehículos han sido producidos otra vez por la empresa Gangloff.

Cuando el volumen de pasajeros es reducido – esto depende sobre todo de la hora del día –, el operador puede optar por una modalidad de servicio más simple con una capacidad de transporte reducida. Estas opciones no necesitan un cambio de bucle de cable tractor y se denominan de la forma siguiente:

* “Dual Shuttle synchron”: dos trenes se desplazan de forma sincronizada sobre las dos vías del trazado en movimiento de vaivén;
* “Dual Shuttle asynchron”: dos trenes se desplazan de forma independiente sobre las dos vías del trazado en movimiento de vaivén;
* “Single Shuttle”: un tren se desplaza sobre una de las dos vías del trazado en movimiento de vaivén;
* “On Call”: un sólo tren se desplaza.


La fiabilidad conseguida hasta la fecha del “Skymetro” es impresionante. No se ha quedado debajo de la disponibilidad del 99,40% contractualmente fijada en ningún mes; una disponibilidad del 100% se alcanzó por primera vez en septiembre del 2008. La alta disponibilidad es un importante indicador de la fiabilidad de los sistemas tipo APM para su uso en aeropuertos y como medios de transporte urbanos.
Josef Nejez

Crédito de la foto: Ewald Böhler;