Por las vías terrestres...

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Mirando hacia arriba

 
La idea no es nueva. Se tienen registros de que ya en 1824 el inglés Henry Robinson Palmer pensó en una vía simple para carruajes suspendidos y con tracción animal de superficie. A partir de la idea de Palmer, el industrial y político alemán Friedrich Harkort vislumbró una gran oportunidad para el transporte de carbón en su planta de acero, ubicada en la incipiente región industrial del valle Wupper; así, en 1826 construyó un tramo experimental. Ante lo novedoso del sistema, se pensó en ampliarlo a la región del Ruhr, pero éste no prosperó debido a las protestas de los transportistas y los dueños de otras plantas que no estaban en la ruta planteada.
 
No obstante, entre 1887 y 1894 las ciudades de Elberfeld y Barmen decidieron construir una línea elevada con estructura metálica para el transporte de pasajeros, la cual fue autorizada por la ciudad de Düsseldorf. Así, la construcción de la ruta entre Barmen, Elberfeld y Wuppertal se inició en 1898, y en 1901, el emperador Guillermo II fue testigo y usuario de las primeras pruebas. Sorprende que, desde su inicio, con 13.2 km de longitud y con múltiples actualizaciones –inclusive reparaciones por severos daños durante la Segunda Guerra Mundial–, la línea aún continúa en operación y ha alcanzado cifras de entre 13 y 14 millones de pasajeros anuales, con una carga máxima de 80 mil pasajeros diarios. El concepto se probó también en otras regiones de Estados Unidos (St. Paul, Minnesota), Irlanda (Ballybunion) e Inglaterra (Liverpool-Manchester).
 
A lo largo de los años, la idea de un transporte elevado fue adaptada en sistemas específicos, por ejemplo, en tramos parciales de metros o trenes, en monorrieles de diferentes modalidades –incluyendo la introducción de conjuntos giroscópicos–, o en los automated people movers (APM), principalmente en aeropuertos, que tenían las ventajas parciales de no interferir con el tránsito en la infraestructura existente y eliminar la contaminación atmosférica, por ser de propulsión eléctrica. Sin embargo, debido a sus conceptos estructurales, los apoyos siguen siendo robustos y relativamente próximos, por lo que requieren espacios en el derecho de vía, y durante su construcción provocan severas afectaciones al tránsito de superficie, cuyos costos no se evalúan.
 
En 1970, el ingeniero suizo Gerhard Mueller, dueño de una compañía que fabricaba sistemas convencionales de cablevías, retomó este principio pero cambió el concepto estructural del soporte de la vía aplicando las experiencias de la ingeniería ya alcanzadas con los puentes colgantes, que han permitido claros mucho más grandes.
 
Al cambiar al sistema estructural en el que de uno o varios cables entre apoyos se fijan tirantes verticales que soportan la vía de tránsito, y al aceptar diferentes valores de flechas determinando el tipo de curva que mejor se adapte entre las fronteras de una parabólica a una catenaria, Mueller fue capaz de diseñar y experimentar con un tren elevado colgante tipo puente, al cual llamó “aerobús”. Sus demostraciones de seguridad y ambientales fueron tan impresionantes que el gobierno suizo permitió que el sistema se empleara en una reserva ecológica de la ciudad de Zúrich, a la que siguió una instalación en una zona para esquiar en Canadá; posteriormente, una línea de 3.2 km se instaló en la exposición hortícola de Mannheim, Alemania, la cual, durante sus seis meses de operación, transportó 2.5 millones de visitantes. Ante lo novedoso del sistema y los logros alcanzados, una empresa especializada en la manufactura de carros de ferrocarril y tranvías adquirió el sistema de Mueller.
 
En 1992, el aerobús recibió la invitación para participar en un programa del gobierno estadounidense de trenes ligeros suspendidos. Después de numerosas modificaciones y de la generación de patentes nuevas, la entonces Urban Mass Transportation Administration (UMTA), posteriormente Federal Transport Administration (FTA), concluyó que el aerobús ofrecía una solución viable a los problemas del tránsito urbano.
 
En la actualidad, el sistema aerobús permite alcanzar claros entre apoyos de 200, 400 y, en casos particulares, más de 600 m, lo cual facilita el libramiento de cualquier infraestructura de superficie (avenidas, intersecciones a desnivel, edificios) o configuración topográfica existente (ríos, arroyos, barrancas). Además, las cargas (muertas y vivas) son relativamente discretas, dependiendo de la longitud del claro, del número de vagones del tren y de la flecha adoptada, por lo cual los apoyos reciben cargas por demás ligeras, normalmente de acero, y ofrecen una afectación mínima en las cimentaciones. La altura de los apoyos dependerá de la flecha y del gálibo requerido sobre los obstáculos que deben librarse.
 
Al aceptar el concepto de puente colgante, el cable principal de fabricación continua –de 4,000 a 7,000 m de longitud y cuyo límite es la facilidad de su transporte y manipulación– se elabora con varios alambres galvanizados trenzados en un número tal que sea capaz de soportar las cargas de tensión a las que estará sujeto, y que sea al mismo tiempo ligero de producir.
 
Mediante un diseño patentado, del cable principal se anclan tensores verticales que soportan las vías de energía y tránsito sobre las cuales se desplazan las carretillas o bogies, con cuatro ruedas neumáticas cada uno, autopropulsados mediante motores eléctricos de corriente alterna y velocidad variable. Los vagones (módulos) que conforman un tren (vehículo) son sostenidos por los bogies. Con el objetivo de proporcionar una mayor flexibilidad en las curvas del trazo y en las estaciones, el soporte por cable se cambia a una estructura metálica “tradicional” que permite la continuidad de tránsito requerida.
 
Los vagones o módulos, construidos con materiales compuestos, se interconectan entre sí con juntas flexibles y proporcionan una integración libre de obstrucciones entre ellos. Están diseñados para diferentes configuraciones interiores, dependiendo de los acabados y de la relación adoptada entre pasajeros sentados y de pie, con una capacidad normal de aproximadamente 35 pasajeros por vagón; es posible incluso proyectarlos de forma escénica para una mayor visibilidad al exterior. 
 
El tren se conforma con el número de vagones que la demanda requiera (máximo 12); así, por ejemplo, un tren de ocho vagones y con una longitud total de 32.21 m podrá transportar 280 usuarios con una periodicidad mínima de 60 s, tomando en cuenta que el tiempo de permanencia en las estaciones intermedias es de unos 25 s con un solo tren en el claro y con una capacidad medida en pasajeros/hora/sentido tal que satisfaga la demanda. Así, capacidades entre 4,000 p/h/s y 10,000 p/h/s son frecuentes, considerando una velocidad máxima de 80 km/h y un promedio de 43 km/h, con capacidad para aceptar pendientes máximas de ocho por ciento.
 
En un proyecto urbano es necesario considerar dos vías para ambos sentidos. Así, dependiendo de la disponibilidad de espacio en la superficie, la configuración de los apoyos normalmente podrá ser en forma de “T”, típica en apoyos al centro de vías separadas, o de “A” con los apoyos en las aceras de vías sin espacio en el centro. En casos extremos se podrían considerar apoyos individuales en forma de “L” invertida (horca o patíbulo), aunque con ello se podría aumentar el momento flexionante en la columna por la carga descentrada, lo que impacta en el diseño de la cimentación. Las características generales aproximadas de los vagones (módulos) se muestran en la tabla 1. 
 
Tabla 1. Características de los vagones del sistema aerobús
 

Ancho total

2.96 m

Altura máxima

2.59 m

Altura incluyendo neumáticos

4.99 m

Longitud

3.35 m

Longitud de un tren de 5 vagones

20.32 m, incluyendo cabinas en ambos extremos para el operador

Velocidad máxima de viento

70 km/h

Peso incluyendo bogies

13.5-14.0 t

 
Es posible resumir diciendo que, en lo general, el aerobús presenta una serie de características que, en ciertas condiciones de localización en su trazo y su demanda, lo hacen muy competitivo respecto a otros sistemas de superficie y elevados actualmente usados en nuestro medio. Al igual que todos los sistemas propulsados por energía eléctrica (metro, trolebús, APM), su contaminación por generación de gases nocivos y ruido prácticamente se eliminan. Al ser elevado, suprime cualquier tipo de afectación al tránsito de superficie –puesto que no requiere controles en cruces–, incrementa la seguridad, y los efectos a la infraestructura existente se minimizan, en comparación con otros sistemas. Al mismo tiempo, y como ya se ha dicho, la separación entre apoyos, la cual puede alcanzar los 600 m, le permite superar construcciones existentes (viaductos, intersecciones) o naturales (arroyos, ríos, humedales, barrancas) sin ninguna afectación. Finalmente, es capaz de ofrecer atractivos visuales significativos.
 
Por su concepción estructural, el aerobús resulta más ligero que otros medios de transporte elevados y, en general, refleja menores costos de construcción, los cuales pueden llegar a ser sólo 20% del costo por kilómetro de tren ligero, y hasta 10% del costo por kilómetro de metro. Asimismo, su mantenimiento es menor, al igual que su consumo eléctrico.
 
Los costos de las estaciones son similares a los de otros sistemas, aunque para una mejor integración es casi obligado que los accesos a ellas sean también elevados, ya que así se eliminan el riesgo y la incomodidad para los usuarios –en particular los discapacitados– de cruzar vialidades con vehículos circulando, o bien la obligación de suspender el flujo mediante semáforos.
 
Al igual que otros sistemas en líneas troncales, la ubicación de las estaciones intermedias dependerá del análisis origen-destino de los usuarios, complementado con las aportaciones de rutas transversales alimentadoras con vehículos de superficie y menor capacidad.
 
En el presente, y luego de varios meses de reuniones, las autoridades de la ciudad de Melaka, en Malasia, han aprobado un presupuesto de 27 millones de dólares para la proyección de los primeros 2 km de un aerobús, de 18.3 km finales, con los que busca satisfacer una demanda inicial de 2,000 p/h/s, con claros promedio entre apoyos de 200 m. Asimismo, el gobierno de China está estudiando implantar en la ciudad de Wenzhou el sistema de 10 km de longitud para una demanda de 10,000 p/h/s y seis estaciones.
 
 
 
Los datos técnicos del aerobús se incluyen con autorización de Aerobus International, Inc. mediante su representación en México.