ferrocarriles - francisco m. togno

,

I

[, '!

francisco m. togno

I ~i REPRESENTACIONES Y SERVICIOS DE INGENIERIA, S.A. MEXICO

EL AUTOR:

Francisco M. Tagua

Asesor Tcnico en los Ferrocarriles Nacionales de Mxico. Ex director de Construccin de Ferrocarriles, S.C.O.P. Ex profesor de Vas Terrestres en la Facultad de Ingenieria de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico.

D. R. 1982, por Representaciones y Servicios de Ingeniera, S.A., Apartado Postal Postal 61-195, 06600 Mxico, D.F.

Miembro de la Cmara Nacional de la Industria Editorial, registro nmero 663

Segunda Edicin, 1982

ISBN 968-6062-66-1

hnpreso en Mxico

Prlogo

L:i edicin de esta obra sobre un extenso temario ferrociurilero, obedece a una finalidad que de-bemos exponer lo ms claramente posible, para alcanzar siquiera en parte, el objetivo buscado.

Consideramos que el complejo denominado ferrocarriles, representa una serie de actividades que precisan desempearse con orgullo gremial y lealtad, an cuando esa actitud individualista, precise utilizar los mejores mtodos del trabajo de conjunto.

En efecto: el ferroviario forma un equipo que reune en el mismo evento, la cooperacin coor-dinada de rnaquinlstas, contado-lies, garroteros, mecnicos, arquitectos, doctores en medicina, electricistas, agentes comerciales, trenistas o rie-leros y centenares de las ms diversas especiali-dades.

Dividir al ferroviario, ya sea inconscientemen-te, o con maquiavlica intencin, slo puede es-perarse obtener resultados entre mediocres y re-gulares, segn se observe a travs del ndice ms fidedigno, que suponemos procede de la libre preferencia de los usuarios, medida por la cuan-ta del trfico y transporte ferroviario ejecutados con la mxima solvencia econmica naciona1.

En Mxico y posiblemen te en algunos otros pases en proceso de desarrollo, hemos heredado mediante compr;I, varias lneas frreas originadas por antiguas empresas privadas, las cuales han ve-nido siendo adquiridas por el Gobierno y ope-radas en forma casi aislada, algo similar a la ori-ginal.

El proceso de consolidacin nacional, nece-sario para optimizar los resultados de la operacin ferroviaria, ha sido tan lento, como 10 SOn la ne-cesaria conclusin de la red bsica y la inaplaza-ble modernizacin de la existente, cancelando la conservacin y las adiciones y mejoras diferidas por largo tiempo.

iii

Las diversas empresas estatales y descentraliza-das, los planeadores, los inspectores de operacin, los financieros, los constructores, etc., as como las diversas agropaciones sindicales y sus contra-tos colectivos, realizan esfuerzos para obtener coordinacin dentro de las lgicas lirnit~dones impuestas por la diversidad de entidades admi-nistrativas, en sus mtodos, personas y nonnas diversas, incluso sus objetivos.

Pese a Ias mejores voluntades aisladas y del conjunto, la dispersa realidad, burocracia y al-gunas clusulas contractuales antitcnicas se des-arrollan tanto ms cuanto mayor es el nmero de las diversas entidades que intervienen ..

Dentro de ese panorama ferroviario disperso, se fomenta un clima favorable al mximo des-arrollo de otros . transportes competidores, qne sirven al pas utilizando una red vial cada vez ms extensa y moderna, supliendo inexistentes o anticuadas ferrovas.

El mismo panorama de administracin frag-mentada, prodnce por atta parte, algn bienestar econmico a las relativamente reducidas persa. nas que ocupan plazas redundantes.

A los casos beneficiados por la dispersin, se podra agregar la posibilidad estratgica de poder aislar (a modo de Compartimiento Estanco) al-gunas zonas de nuestra red frrea, del contagio de los vicios o conflagraciones obreras vecinas (huelgas, etc.) al mantenerse fragmentada la organizacin ferroviaria nacional, tesis poco fir-me a nuestro juicio.

Creemos que los anteriores crditos otorgadu, a la tcnica separatista y algunos otros crditos que ignoramos, no suman lo bastan te en valores positivos, para oponerse con razn ante el apro-vechamiento integral de los equipos y fuerza, la estandarizacin de mtodos, normas y materia_ les, la mejora de los horarios y servicios en ge-

i'V Prlogo

neral, la reduccin de los costos, la posibilidad de poder usar las utilidades de algunas aisladas zonas de gran riqueza de trfico y de buena geo-metra de trazado, para contribuir a hacer posible el econmico servicio del ferrocarril en otras re-giones pobres del pas, con su trfico liviano y con menos favorables condiciones geomtricas y fsicas en sus vas frreas, etc., etc.

La consolidacin de las empresas de un mismo gremio y de Un mis-mo gobierno, no es una pa-nacea, pero ello debe cooperar a lograr metas de

. alta calidad tal como la experiencia internacional ensea en Francia, Alemania, Japn, Italia, Es-paa, Inglaterra, etc.

Se ha dicho con razn que si el ferrocarril no existiese, precisara inventarIo y se conoce adems (estadsticamente), qne el automvil ha sido el ms claro ndice de riqueza, la cual se obtiene en gran parte, mediante el concurso de una eficiente subestroctura ferroviaria.

Esta primera edicin que intenta cubrir 10 ms posible del complejo panorama ferroviario en sus diversas tcnicas, pretende modificar la visin li-

mitada del Gemetra del Trazado, del recordman de la velocidad instantnea, del planeador que suprime ramales y vas truncas y deja regiones en teras sin servicio rielera, como precio para ob-tener slo un esquema sinttico de ferropistas para lograr ptimo servicio parcial; del constructor o del encargado de conservar obras y equipos sin usar apoyo realista contable de ingresos y gastos, o de cualquier inversin sin la conciencia del' problema del conjunto y la escasez de capital; creemos que el ferroviario de Mxico, puede co-operar mejor a la solucin del problema de hacer subsistir decorosamente el uso econmico de los rieles por tiempo indefinido, si en general se in" tentase una visin del conjunto, adems de la necesaria. especializacin.

FRANCISCO M. TOGNO

Nota: En Febrero 1977, el gobierno orden la CON-SOLIDACION de los Ferrocarriles Mexicanos; nos resta modernizar las vas y mejomr nuestros Resulta-dos, de continuo.

,l-.-

Contenido

Prlogo

1. Economa de la transportacin

Generolidades Conclusiones. Costos relativos de la transportacin en general. Trfico por regiones y pases y su distribucin. Cifras ndice del trfico. Transportadores de banda, cables, va y ductos. Los ferrocarriles y el transporte en generol. Antecedentes histricos de las vlas terrestres. Sinopsis histrica del ferrocarril. Antecedentes histricos en Mxico., Diferentes porteadores, tarifas y costos directos y nacionales, balanceo de trfico. Costos unitarios. Costo directo y costo nacional. Factores de carga y balanceo de trfico. Clasifica-cin de carga. Regiones con clasificacin camcterstica. Unidades de trfico. Ecuacin, del tronsporte comercial. Equipos. Zonas de influencia. Producti-vidad territorial. Valuacin del trfico probable. Estudio de zona de influencia de una va en proyecto, mediante el anlisis simplificado del flujo de una red. Productividad de vehculos. Recorrido annal. Caminos de peaje. Inversiones nacionales en carreteros. Densidad ferroviaria. Relacin: kilometmjel pobla-cin. Densidad de caminos. Tmnsbordos y coormnacin de transportes. Re-molques sobre plataformas (R.S.P.). "Seatrains y containers". Terroinales de tmnsbordo. Servicio rpido de "Containers Sea Land". Potencia de transporte. Avalos de trfico en funcin del tiempo recorrido. Mtodo de evaluacin de proyectos y desarrollo econmico. Trenes rpidos en 1975 y su tendencia. Equipo de arrastre moderno y su tendencia. FerroYas industriales y mineras. Ferrocarriles metropolitanos. Problemas de trfico actual en pases de escasos recursos. Leyes sobre asentamientos humanos. Principios bsicos sobre capa-cidad de trfico y soluciones planteadas en la conferencia Fmnco-Mexicana de julio de 1976. Capacidad. Autobuses modernos. Soluciones interroedias: metro ligero. Tmnva moderno (Sistema Matm). Intervencin del ferrocarril. Lmite racional de tamao de una urbe. Elementos sobre automotores. Me-cnica bsica. Problema de los energticos y su relacin con los tronsportes. Problemas de la Amrican Trucking Assn. '(ATA) expuestos en la reunin de Ingenieros sobre energticos en San Antonio, Texas, en 1974. Situacin energtica en Mxico valorizada a travs de la Comisin Federol de Electri-cidad. Consnmos comparotivos de combnstible en Mxico. Diversas fuentes de energa. Energa nuclear. Manejo automtico total de los trenes y la conduccin mixta: automtica y manual. Trenes de pasajeros paro gran ve-locidad.

v

1

vi Contenido

2. Diseo geomtrico

Curvas circulares. Grado de curva. Sobre-elevaci6n de las curvas. Mtodo Italiano. Mtodo Americano. Clculos de la sobre-elevaci6n de equilibrio. Sobre-elevaci6n confort. Tramo de transici6n. Curvas .espirales prcticas. Re-mates para sobre-elevaci6n. Clculos sobre-elevaci6n curvas para trenes rpidos. Soluci6n analtica del Weeb. Curvas espirales prcticas simplificadas. Di-versas espirales a las curvas simples. Mtodo de flechas para resolver curvatura y sobre-elevaci6n. Relaci6n dc escalas .entre la flecha y sobre-elevaci6n. Proble-mas prcticos de las flechas. Curvas espiral.es parab6licas. Curvas compuestas con espirales. Curvas inversas y de igual sentido con tangentes minimas in-termedias. Curvas verticales. Variaci6n parablica vertical. Mtodo tradIcIOnal de clculo de parbolas. Confort comparativo vertical y transversal. Conser-vaci6n de la via, Especificaciones variables con el tipo de via. Especificacio-nes derivadas de lo permisible por tolerancia mecnica del .equipo. Mtodo de trazo de curva por desvios. Clculo de Volmenes de terracenas. Distancias entre secciones. Correcci6n por curvatura. Mtodos de clculo de reas ex-tremas. Mtodo anaHtico de clculo de reas. Clculo de volmenes. Coloca-ci6n de estacas laterales. Curva de masas. Coeficientes de abundamiento. Sobreacarreos. Sobreacarreo econmico y costo del prstamo. Centros de gra-vedad de masas. Ejemplo de clculo expeditivo de los volmenes de un perfil. Clculo electrnico de curva de masa. Movimiento econmico de terra-ceras. Control tcnico administrativo de la cOnstruccin.

3. Costos de operacin

Generalidades. Costos de operaclOn. Datos bsicos para clculo del costo directo de un, tren de carga. Anlisis de costo aproximado. Costos relacionados con vas, estructuras, comunicaciones y seales. Diversos factores del costo y tarifas. Factor distancia. Costos de operacin en los ferrocarriles franceses. Indice de los resultados caractersticos, .en parte ajenos a la eficiencia opera-cional. Coeficientes tcnicos para la evaluacin de costos totales comparativos. Reflexiones sobre los anlisis de costos. Efecto de la pendiente en el costo. Locomotoras de ayuda. Pendiente virtuales. Pendientes mximas. Costo de operar distancia. Costo de la curvatura. Datos AREA. Costo del ascenso-descenso. Costo de conservar vias. Efecto de la velocidad en los costos.

4. Dinmica de trenes

Principios basicos. Potencia motriz y fuerza tractiva. Horarios. Fuerza tractiva y resistencias. Fuerza tractiva lmite. Fuerza tractiva en las dieseIs. Acelera-cin. Tiempo. Velocidad media. Resistencias al rodamiento. Resistencias a la pendiente. Resistencias por curvatura. Holgura en las curvas y base rigida mxima .. Fuerzas, distancias y tiempos pan!" acelerar o frenar. Frenaie mec~ nico. Ecuacin de equilibrio. Diagramas distancia velocidad. Operacin de locomotoras. Mtodo del perfil virtual. Principios bsicos. Longitud del tren. Pendientes de aceleraci6n. Tonelaje ecuacionado unitario (TEU). Pendientes descendiendo. Perfil virtual en bajadas. Frenos. Aparejos de frenos.

52

105

131

Contenido vii

Frenos de aire comprimido. Freno dinmico. Frenaje continuado. An-lisis mecnico de frenado. Frenos modernos para altas velocidades. Frenos de friccin de plstico. Problema del carro cargado y amo vaco. Re-sistencia de los acopladores, limitando la fuerza tractiva en las curvas. Normas de operacin dinmica. Principios bsi,os. Operacin de trenes largos. Opera cin elemental con ayudadores. Problemas. Experiencia en Mxico. Teora elemental y experiencias sobre ventilacin de tneles. Resistencia a los trenes por variacin del cscantilln de la va.

5. Localizacin econmica

Localizacin de ferrocarriles. Especificaciones. Tipos de ruta ferroviaria. Ter minologa de localizacin. Anteproyectos. Reconocimiento del terreno. Topo-graHa expeditiva terrestre. Aparatos empleados. Telmetros. Telurmetros y geodmetro. Fotogrametria terrestre y area. Intersecciones fotogrficas. Re conocimiento areo preliminar. Limitaciones instrumentales. Determinacin de la distancia local. Determinacin de direccin o eje de una fotografa. Planimetra aerofoto. Mosaico areo. Control terrestrc. Principios aerofoto-gramtricos. Aparatos usados en el proceso de control y de restitucin del vuelo. Principio estereoscpico. Cmaras aerofotogrficas. Interpretacin aerofotogrfica complementaria. Proyectos ferroviarios realizados sobre los planos detallados y las rutas analizadas sobre-los mapas. Trazos preliminares y proyectos. Trazo. Nivelacin del eje del trazo preliminar. TopograHa. Trazo de preliminares con telurmctro. Levantamientos Topogrficos y trazo preli-minar dc ferrocarril con planchcta. Dibujo de los planos de la lnea preliminar. Elementos de topogeologa. Preparacin del proyecto. Sealamiento de la rasante. Primer ensayo de) proyecto. Rasantes caractersticas. Aplicacin de la curvatura al proyectar. Curvatura en la gobcrnadora. Diagrama distancia-velocidad. Recomendaciones diversas. Comparacin entre localizaciones alter nas. Perfiles deducidos y valuacin aproximada de las cantidades de obra. Trazo de la localizacin definitiva. Revisin final del proyecto. Mtodo de proyecto usando la medicin de flec1lHs. Proyecto de ferrocarril usando comp'" tadoras electrnicas y equipos aerofotogramtricos. A'pedos econmicos. Cur-vas de la demanda. Investigaciones de mercado. Curvas de oferta. Efecto de la competencia en las curvas de oferta y demanda. Importancia de la transporta-cin econmiC'd. Acepcin econmica del "tamao". Tamao ptimo al ao ,con capital y demanda. F'nnulas de financiamientos. Clculo de r.entabilidad. Estimacin ciberntica de trfico. Mtodos "origen-destino" para carreteras. Nociones elementales de lgebra de matrices y programacin lineal. Focos de exportacin-importacin. Trfico tpico Triangnlar.' Rutas alternas comple-m.entarias.

6. Construccin

Elementos de Gcotccnia. Igncas intrusivas. Plegamiento de la corteza. Fallas. Mapas geolgicos. Cortes geolgicos. Infonnacin completa. Mtodos geoss-micos de refraccin. Elcmentos de mecnica de suelos. Espesor del balasto. Suelos cohesivos. Identificacin expeditiva de suelos. Densidad y humedad dcl suelo. Sccciones tipo. Carta de plasticidad. Nomenclatura de los finos.

176

218

viii Contenido

Mtodo simplificado del original "Indice de Grupo" del cuerpo de Ingenieros de KU A. Espesor terico del balasto. Hiptesis tericas. Clculo aproximado del espesor. Metodologa que en general conviene aplicarse. Estabilidad de taludes de cortes y terraplenes. Coeficientes de seguridad del talud. Bolsaro caso Mezclas de suelos. Pr~paracin de subrasante y balasto. Capa subrasante. Sub-balasto. Balasto. Barrenacin-explosivo. Terraceras, excavaciones en roca y explosivos. Experiencias sobre barrenacn. Densidades. Mezclas. Barrenos de montera. Barrenos inclinados y horizontales. Coyoteras. UMuertos, monas y culebras". Barrenacin en ferrocarriles. Compresores. Problemas de estrati ficacin. Echados favorables y desfavorables. Juntas tpicas. "Bufamientos de las rocas". Eleccin de ladera para el trazo de la va. Precorte. Erosin y estratigrafa. Tneles. Accin de arco. Esfuerzos simtricos en los tneles. Tneles en roca CaD estratos inclinados. Mtodos para perforar tneles. Ciclos de .excavacin Barras o banderillas de anclaje. Revestimiento. Drenaje. Re-vestimiento estructural. Construccin del revestimiento. Obras complemen-tarias. Tneles de lmina ARMCO. Ciclo de barrenacin. Ventilacin. Equipo elctrico. Costos unitarios. Tcnica y prctica de proyecto. Nuevas tcnicas para construir tneles. Asuntos diversos en la construccin de tneles. Empleo del concreto como material de ademe. Excavaciones por el mtodo "Miln". Excavaciones de tneles mediante congelan tes: Mnros de sosteni-miento y tneles falsos. Pernos de anclaje cnicos. Revestimiento de viejos tneles. Excavadopes en laderas erosionables. Equipos para construccin mecanizada de terracerias. Palas mecnicas y dragas. Nuevas tcnicas para equipos de construccin. Escrepas y tomapuls. Motoconformadoras. Trasca-bos y rezagadores EIMCO. Compactadoras. Aplanadoras de rodillo. Apla-nadoras vibradoras. "Ripers" arados desgarradores. Utilizacin de mano de obra. Utilizacin de equipos mecnicos y mano de obra combinados para la construccin de vas frreas, Caminos de servicio. Hidrologa, drenaje yalcan-tarillado. Cunetas para ferrocarriles. Alcantari1las. Obras de arte provisionales. Drenaje superficial. Esfuerzos en las alcantarillas. Principios bsicos sobre hidrologa. Tiempo de mncentracin. Permeabilidad. Mtodo de seccin y pendiente. Escurrimiento en las alcantarillas. Sobre-elevacin del tirante. Escurrimiento crtico. Pendientes de los tubos. Mtodo de clculo conside-rando anillos de mmpresin. Experiencias 'en construccin de tneles doble va. Generalidades sobre puentes. Seleccin del tipo de puente. Estudios y proyectos. Ingeniera de taludes de rom. Estabilizacin.

7. Va y estructuras

Superestructura de la va frrea. Economa del conjunto. Seguridad. Vida til del riel. Esfuerzos del riel y base durmiente. Estabilidad de la va. Inesta-bilidad de las vas. Cualidades del riel. Enfriamiento controlado. Endure-cimiento de extremos. Secciones tipo del riel. Vibraciones. Impacto de una rueda. Dilataciones de los rieles. Medicin del AT. Aparatos de dilatacin. Temperatura de liberacin. Defectos de los rieles. Fisuras de los rieles (invisi-bIes). Defectos visibles. Lmite del desgaste de los rieles. Accesorios de los rieles. Placas de unin o planchuelas. Accesorios de fijacin. Resistencia a las cargas repetidas de magnitud variable. Taquetes de madera o plstico, empleo de tornillos y tuercas. Fijacin del riel. Placas de apoyo. Placas de hule. Distribucin de las cargas. Esfuerzos de traccin en tirafondos y clavos.

315

Va clavada. Fuerza de extrncdn. Soldadurn de rieles. Diferencia de costos. Soldadurn presin-elctrica. Soldadura aluminio-trmica. Soldadura de plan-tas mviles-sistema Matisa. Durmientes de madera. Esfuerzos y fallas. Im-pregnacin de durmientes. Preservativos. Capacidad instalada. Vas que pre-cisan durmientes de madera. Fuerzas transversales desplazando la va_ Fuerza explosiva del desplazamiento lateral. Supresiones. Durmientes de acero. Vida media mxima y demanda anual de durmientes. de concreto preesforzado. Durmiente divdag (B-55). Durmientes recomendables para vas de trfico liviano. Programa tentativo integral. Va sin balasto. Durmientes para vas de

l~ clase. Accesorios de fijacin. Mercado internacional. Costos de las vas. Vida til. Tendido de va. Alinear y nivelar. Ensanchamiento de vas angostas. Mtodos modernos de tendido. Mtodo de prtico y trineo. Mtodo de los FF. CC. Nacionales de Mxico. Mtodo de plataforma-trabe en cantiliver. Mtodo de mquina colocadora y espaciadora de durmientes. Comparacin de mtodos. Conservacin de vas y estrncturas. Endurecimiento del hongo del riel. Accidentes de trenes y montaje de estrncturas. Herramientas y mate-riales. Gatos (15 a 100 ton.). Gras. Sustitucin de armadras de puentes, sin interrumpir el trfico. Pueutes provisionales. Reconstrnccin por desla-laves. Conservacin y rehabilitacin de vas. Soufflage mesure. Cambios de riel.

8. Locomotoras I

Locomotoras de vapor. Modernas locomotoras de vapor. Locomotoras diesel mecuicas. Locomotoras diesel elctricas, Priucipios elctricos de .las locomo-toras diesel (elctricas). Locomotoras diesel Hidrulicas. Freno hidro-diu-mico. Locomotoras turbiua de gas. Electrificacin de ferrocarriles. Generali-dades sobre locomotoras lctricas. Experiencia extraujera. Vas donde se justifica electrificar. Autovas y trenes de pasajeros. Trenes de pasajeros "TALGO".

9. Operacin

Generalidades. Fornlacin del tren. Operacin de trenes. Elementos sobre operacin en va simple. Ordenes de tren y seales. B1oqneo primitivo. Clculo del nmero de trenes. Capacidad de trfico. Mtodo racional de clculos. Mtodos prcticos. Experiencias sobre trenes largos y cortos. Defi-nicin. Causas de demoras. Descarrilamieutos. Coufiabilidad del horario. Velocidad econmica. Potencia asignada. Mayor velocidad con inversin m-nima. Resistencia en los puentes. Equipo basculante.

10. Estaciones, patios, terminales y talleres

Especificaciones y tamao para las estaciones y patios. Estaciones, patios y terminales. Principios bsicos en patios de joroba. Localizacin de patios. Operacin dinmica. Proyecto patios de clasificacin. Tiempos. Frecuencia de goteo. Teoras de colas. Especificaciones generales. Resultados econmicos. Discllo geomtrico y su perfil virtual. Anteproyecto y operacin de patios de joroba. Perfil cn patios planos. Patios de gravedad. Rodamientos de

x Contenido

Perfil del patio de gravedad. Problema prctico bsico. Joroba y maniobras del goteo de carros. Tamao eC

1 Economa de la transportacin

GENERALIDADES

Transporte, representa el movimiento de alimen-tos, consumos, insumas industriales. y produc-tos manufacturados indispensables a la vicia, in-cluso el translado de pasajeros.

Los transportes eficientes son la base del cles-arrollo el cual depende de la produccin donde se complementan los recursos locales, con la im-portacin procedente de otras regiones y de ello resulta el comercio de exportacin de manufac-turas excedentes.

Prcticamente, slo existen aisladas regiones que excepcionalmente produzcan todo ~~ nece-sario para el consumo local de su poblaclOn.

La moderna transportacin terrestre ha he-cho posible la formacin de grandes ciudades localizadas fuera de las zonas martimas o lacus-tres y riberas de ros navegables donde se inicia-ron las antiguas civilizaciones, logrando con ello, la conquista de nuevos territorios para su pro-duccin.

Barcos de vela, diligencias, mquinas de vapor, etc., hasta la era del automvil (a partir de 1920 hasta la fecha) marcan estos ritroos de vida que cambian de magnitud cuando la tecnologia, la economia o la Sociologia, determinan el fin de cada era, o por lo menos la reduccin en su in-tensidad.

La ERA AUTOMOTRIZ, (en su avance arro-llador que excede medio siglo) se modera a cau sa de la crisis energtica, la polucin y el dispen. dio econmico actuales.

A esa Era Automotriz, debemos la red actual de caminos y Un empleo por cada 12 traba;adores y ello ha sido una aportacin positiva; el Ferro-

caml no pretende reemplazar a los automo tores, ni a los aviones o barcazas, ni a los duc-tos; sino que pretende y lograr subsistir y mejorar su servicio y economa.

No extraa a ningn ferroviario de Amrica o Europa, saber de la discriminatoria prefe~encia que durante la era automotriz, se ha p.racticado.

En agosto 1973, la S.C. y T. de MXICO, ~ tra-vs de la Asociacin del Congreso Panamencano de Ferrocarriles (Comisin Mexicana) public el Estudio sobre Transportes,. re3lizado por los consultores "Tops" a solicitud de la A.A.R. (Asociacin Americana de Ferrocarriles de Es tados Unidos).

Para nosotros, interesa saber lo que sucede en el pais donde se fabrican la mayor p~rte de automviles y camioues, a la vez que tiene la ms extensa red ferroviaria y el mximo trfico mundial, lo cual produce cifras econmicas cuya exactitnd es ajena a errneas presiones.

Presentamos un resumen del extenso estudio: A la fecha (1973) el total trfico de carga (In-

terurbano) de E.U.A., lo ejecutan 1) ferrocarril con 41% del total; 2) ductos 21.6%; 3) auto-transporte 21.3%; 4) barcazas 15.9% y 5) avio-nes 0 . .2%.

Si excluimos los ductos, la distribucin (desde 1960 hasta 1970) fue: 1) Ferrocarril 53%; 2) Camiones 27% y 3) Barcazas 20'70'

Los ferrocarriles mueven el 90% del carbn, 86% de pulpa de madera y papel; 78'70 madera y lea; 74'70 alimentos congelados y enlatados; 76'70 automviles nuevos y refacciones; 68% produc-tos de acero; 63'70 prods. qumicos; 46'70 carne y leche; 40'70 muebles, etc., etc. (datos 1970).

A partir de 1955, el trfico de Remolques so-bre plataformas ha crecido 15% anual hasta 1970.

L

2 Economa de 1n Transportacin

A la fecha E.U. de A., mueven (carga) 2 millones de milln de toneladas milla y (pasa-jeros milla) 1.2 milln de millones (1200 billo-nes) con todos sus porteadores.

Estados Unidos esperan incrementar el Tr-fico de cargar (1973) alrededor de 10% anu

TRAFICO POR REGIONES Y PAISES Y SU DISTRIBUCION

Los ejecutan barcazas; duetos; aviones; auto-transportes y ferrocarriles y la distnbucin cuan-titativa y cualitativa del trfico entre los diversos porteadores, depende (en buena parte) de la libre preferencia del usuario, con alguna presin directriz proveniente del gobierno, al ajustar pe-ridicamente los parmetros que influyen en el mayor o menor uso de alguno de los medios de transporte.

Los ferrocarriles al igual que los autotranspor-tes luchan o mejor dicho deben luchar por sobre. vivir, 10 cual redunda en beneficio nacional y del usuario, sin mayor problema que la imparciali~ dad necesaria en todo evento competidor.

El gobierno coordina los diversos medios para optimizar las inversiones de infraestructura, para un mayor y mejor servicio regional y e110 requiere con frecuencia paralelismo entre cami-nos y vias frreas donde el Utamao" debe pre-ferir al medio ms eficiente, lo cual indica que algn ferrocarril no deba operar en determinado ramal de escaso trfico y que algunas autopistas no deben tratar de impedir se realice la moder nizacin de alguna va troncal (paralela) y obso leta en su perfil y trazado, lo que equivaldria a nulificarlo como competidor transportista.

En . otras palabras: coordinar no significa supeditar, o substituir a un porteador por otro, si-no convivir cuando e110 resulta facti ble den" tro de un criterio de Economa Nacional, regul-ando una leal libre competencia.

Europa depende bsicamente de sus vas frreas que coexisten con excelentes redes de caminos, ros y canales navegables y mejora su operacin ferroviaria consolidando sistemas umercomn" que los pasajeros observan desde trenes transo Europ (TEE).

CIFRAS IN DICE DEL TRAFICO

Transportar es ndice de producir y su grfica histrica, debe tener tasa paralela a l de la pro-duccin nacional y ser mayor que la de poblacin, si es que pretendemos incrementar nuestro redu-cido ingreso per cpita.

Cada regin exhibe el ndice del tonelaje anual

Generalidades 3

transportado (importado o exportado) por ki-lmetro cuadrado y e110 vara no slo can la ri-queza agropecuaria del suelo y su clima, sino con la localizacin industrial o la existencia de yacimientos minerales, etc.

Otro ndice es la relacin trfico anual por habitante, el cual excede de 25 ton./ao/hab., en el NE de Estados Unidos y apenas produce 2 ton./hab./ao en otras regiones agropecuarias de escasa productibilidad y tecnologa.

Las reas industriales modernas, generan ms de 500 ton./k2/ao paro todos sus porteadores y 10 ton./k2/ao en zonas semidesrticas y sub-desarro11adas.

Resulta evidente que las zonas urbanas y sus alrededores generen ms del 50% del trfico na-cional, creando un problema de centralismo y polucin que hace absolutamente preferible el fo-mento de numerosos focos provincianos, en vez del gigantismo metropolitano.

El trfico urbano compete (en su deta11e) a la ingeniera de trnsito que debe ser una de las bases de la ingeniera municipal y de la planeacin urbana; nos referimos al tratar ferrocarriles me-tropolitanos, a generalidades sobre el trfico ur-bano en sus relaciones con los ferrocarriles como red nacional, que obviamente cruza ciudades y, las sirve dentro de sus propias caractersticas, en sus problemas interurbanos y de largo recorrido.

Los transportes fluviales y canales, complemen-tan a los terrestres y estos en ocasiones compiten con los tradicionales y econmicos martimos.

Los canales interocenicos (como Suez O Pa-nam), fueron colosales obras de ingeniera que captaron la totalidad del trfico hasta saturarse por el nmero creciente de navos y por carecer' del I

I

L

4 Economa de la Transportacin

centaje del trfico. panameo. y ello. se ejecuta ahorrando tiempo, a pesar del posible mayor cos-to, pero generndose mayor "valor agregado" al exportador y al moderno gran barco.

Este caso, muestra los numerosos parmetros eCDnmicos y polticos y otros imponderables que ignDramos, pero indica claramente la cautela que se precisa por ejemplo, para determinar el tamao industrial de las instalaciones para in-fraestructura y la operacin ferroviaria de un tr-fico internacional entre Mazatln y Tampico; o entre Salina Crnz y Coatzacoalcos, d:;ade de-bemos servir no slo nuestro propio trfico, siuo' hacer factible un ingreso de divisas extranjeras, mediante la oferta de uu servicio internacional, racionalmente evaluado, ante situaciones cam-biantes del trfico, tales como las crisis de ma-terias primas; la apertura de otro canal, etc., etc., y ello nos permitir aproximarnos a la inversin ms econmica que podemos solventar.

TRANSPORTADORES DE B'ANDA, CABLES VIA y DUCTOS

Los ferrocarriles y camiones, tambin deben considerar bien en serio, la existencia y posibi-lidades de los medios citados que compiten CDU xito indiscutible en movimientos masivos de combustibles y lubricantes, de;ando al carr tan-que la distribucin regional. El manganeso, hie-rro, azufre, fosfato, cobre, etc., pueden Dfrecer gran inters para cables y bandas (a distancias cortas) entre el yacimiento y el beneficio; puer-to, o estacin de transbordo mecanizado cOn va frrea.

Con anterioridad al universal repulso. contra la contaminacin de mares y ros y a ]a escasez de agua potable, se elecubr el empleo de duetos para LODOS de minerales pulverizados y salvo excepciones bien controladas, slo sobrevive el ducto para granos agrcolas (operado con aire comprimido) para transbordo de bodega a carro, o silo. a barco, etc.

Las bandas y ductos, pueden resolver con xito, casos especficos aislados, lo cual no debemos ignorar, pero obviamente carecen de versatilidad para ofrecer transporte como lo puede y debe hacer el ferrocarril para cualquier carga, an las de tamao inadmisible a un gran camin, y adc-

ms pueden y deben cDntinuar sirviendo al pa-saje con recorridos grandes y medianos1 adems del trfico urbano que ejecuta el metro.

El clculo detallado de bandas, precisa la do-cumentacin y experiencia de industrias tales co-mo la Coodyear Rubber, CO"cas(>similar a cables va y equipos diseados por sus fabricantes.

Para el flujo de aceite, petrleo y otros lqui-dos, se emplea ba;a velocidad (del orden de 2 mts./seg., como mximo) pero puede transpor-tarse hasta el lmite de 24 horas/da por lo cual un ducto de 0.5 mt., de dimetro, podra trans-pDrtar ms de 15 mil toneladas de fluido/da, si se bombea con la presin suficiente para vencer la friccin total, ms el gasto por el desnivel, ms la carga de velocidad de. salida.

Para los ductos (globalmente) la presin uni-taria (K/c") o ("'/p') =

coeficiente'X gasto horario X viscosidad D = dimetro'

la prdida de carga (h) = F X W X L/2g D; donde (f) es coefic. friccin (L) longitud ducto y (w) = peso unitario del lquido.

El clculo de bombas y ductos precisa usar manuales de hidrulica.

Tanto el dueto como el transportador de banda, el clculo de poteucia requerida, es similar al usado para un ferrocarril; la banda opera a lO

X/hora y puede transportar (en promedio) hasta 600 toneladas de mineral por hora, O sea 200 Kg./ segundo; la banda precisa una tensin (T) para vencer las fricciones de los rodillos, etc., ms la componente del peso por unidad de longitud reco-

. 'IV rrida en un segundo tal que HP = -- (S.

33000 Ingls) .

LOS FERROCARRILES Y EL TRANSPORTE EN GENERAL

En el transporte terrestre, el ferrocarril ocup el indiscutible primer lugar entre todos los portea. dores, durante un siglo comprendido entre 1825 y 1925.

A partir de la ltima fecha, el auto privado, el bus y cl autocamin (gradualmente), desde

i l \

Los ferrocarriles y el transporte en general 5

Ferrocarril de Nueva York -1863-

un modesto principio de carcter complementa-rio, han avanzado su crecimiento hasta igualar y con frecuencia superar al trfico y transporte ferroviario.

A partir de 1975, nos iniciamos ante nueva era caracterizada por crisis mundial de recursos energticos, acero, etc., etc., que no slo afecta al transporte, sino a la economa en. general y ello seala el principio de un reajuste de proce-dimientos y cambios en la mentalidad social y econmica que influir en la planeacin general tendindose hacia un nuevo equilibrio tempo-ral, que podria llamarse de responsabilidad co-lectiva que en pases de escaso desarrollo como el nuestro, demanda austeridad nacional.

En estos apuntes sobre transportacin, no se intenta practicar falsa alarma, o posturas dema-

. ggicas en pro del resurgimiento del ferrocarril; simplemente exponemos lo que desde hace aos es del dominiq pblico sobre las crisis de recur-sos y hoy esta situacin resulta obvia no slo para los pases de escaso desarrollo industrial, sino que afecta a los pases donde en gran es",la :-e manufactllrnn equipos para trnnsportes en ge-neral, los cuales tienen ante s el dificil problema de tener que afrontar nuevas tecnologas a la vez que liquidar a breve plazo, parte de sus exis-tencias con diseo inaceptable al futuro.

La crisis actual, no slo afecta al fabricante de equipos que consumen combustible cada vez ms escaso, sino al poltico y sus equipos de pla-neacin para modificar las grandes concentracio-nes humanas que demandan acarreos de insumas en distancias que ahora debemos reducir al m-nimo en su recorrido y costos de transporte y finalmente, afecta al industrial que ahora pre-cisa localizar sus fbricas con mayor inters para obtener la mejor utilizacin del f1etero que le ofrezca el costo mnimo para una buena parte de sus manufacturas y la mayoria de sus insumas, o sea que el ferrocarril ahora debe ser considerado corno una urgente necesidad nacional, el rnoder~ nizarlo a la brevedad y para ello resluta inacepta-ble la tesis de concentrar nuestros escasos recursos en un slo tramo de va, en vez de atender a toda la red mediante el expediente de modificar obje-tivos tcticos tales como lograr 1m rcord mun-dial de velocidad, etc., etc., sobre un tramo de super va frrea, en vez de lograr ferrocarriles ca-paces de resolver econmicamente los problemas nacionales del trfico operado (a velocidades co-merciales) similares a los autotransportes norma-les del pas, los cuales deben continuar sirviendo precisamente en todas las zonas donde el ferro-carril no le sea posible operar.

En Mxico (1977) tenemos cerca de cuatro

~~~~~~~-----_ ...

6 Economa de In Transportncion

millones de vehculos automotores, con un 50% de automviles de los cuales ms del 38% son VW; un 22% distribuidos entre compactos Re-nault, Dina, etc., dejando slo 40% para todas las restantes (Ford, Dodge, G. Motor, etc.).

La distnlmcin del Trfico en Mxico, es fun-cin que a estas fechas dependen del comparati-vo entre la magnitud y calidad de las actuales redes y servicios viales y ferroviarios; situacin que tiende hacia un equilibrio ms econmico al mejorarse la operacin por ferrocarril, y ello pro-ducir mejona en la relacin del intercambio fi-nanciero actual, donde (en 1975) importarrnos el doble de nuestra exportacin a E.U. de A.

LOS FERROCARRILES Y LA TRANSPORTACION EN GENERAL

La Importacin (en ms de 33%) consisti en tractores y Equipo ferroviario (en minona) y automviles y camiones en Sil mayora.

Parece obvio que la balanza podr nivelarse en buena parte, exportando petrleo en cantida-des que deben optimizarse, mediante el ahorro de energticos y divisas, al modificarse nuestra transportacin actual; se estima que los servicios colectivos reducirn el uso del auto privado y que este ser 90% "compactos" y que los camio-nes paralelos a rutas ferroviarias red uciru la tasa actual de su crecimiento, a medida que el Ferro-carril se modernice.

ESTADISTICA DE CARGA DEL MERCOMUN EUROPEO PARA EL AO 1960

Segn datos publicados por Chemis de Fer

Pas Total Millones Ferroca- % Trfico nacional trfico toneladas rriles % % % Cana-carga Km. F.C. Carnio- les y

nes ros

Alemania. 39 % 112,929 47,831 42 28 30 Francia. 31 % 88,750 53,400 60 29 11 Italia. 17 % 49,936 14,328 30 70 -Holanda y Lux. 9 % 24,280 3,805 16 13 71 Blgica. 4 % 10,931 6,118 56 - 44

SUMAS Y POR CIENTOS DEL MERCOMUN. 100 % 287,236 125,482 44 34 22

ESTADISTICA DE TRANSPORTES DE CARGA CLASIFICADO POR SUS POR-TEADORES, comprendiendo desde 1920 hasta 1957, cuadros publicados por Chemins de Fer, del Estudio de M. Williams (Nat. Bureau of Economical Research N. York 1959), contenido datos oficiales publicados por Ministerio Transportes URSS v del ICC.

Los ferrocarriles y el transporte en general 7

TRANSPORTE MERCANCIAS EN LA U.R.S.S. UNIDADES EN MILES DE MILLONES DE TONELADAS

NETAS POR KILOMETRO.

Afio Ferro- Barca- Cabo- Oleo- Total tWl1S- Porcienta del carril zas taje duetos porte carga total ferroca-

rril.

1920 14.4 ----

--

-- --

1926 68.9 12.9 -- 0.4 -- --1930 133.9 22.9 10 0.2 169 79.2 1932 169.3 24.9 13.8 2.9 210.9 80.2 1938 370.5 "7 ,- 18.8 3.9 425.2 87.1 1945 314 18.6 10.1 2.7 345.4 90.8 1948 446.4 30.9 16.6 5 498.9 89.5 1950 602.3 45.9 21.2 4.9 674.3 89.2 1951 677.3 31.5 22.9 . 5.5 757.2 89.4 1952 741.3 57.8 25.8 6.4 831.3 89.2 1953 798 58.9 23 7.6 892.5 89.4 1954 856.8 62.4 -- 10.2 957.6 89.4 1955 970.9 67.4

-- 14.7 1,081.2 89.8 1956 1,079.1 70.2 -- 20.5 1,231.7 87.6 1957 1,213 76 -- 26.4 1,371.6 88.5

TRANSPORTE MERCANC1AS EN LOS ESTADOS UNIDOS UNIDADES EN MILES DE MILLONES DE TONELADAS

Nl'TAS POR KILOMETRO.

Ao Ferro- Barca- Cabo- Cam- Oleo- Total tmlIs- Porciento carril zas taje nos duetos porte carga del total

ferrocarril.

1920 666 114 86 - 10 876 70.1 1926 716 136 231 7 28 1,118 64.1 1930 618 114 234 18 48 1,031 59.9 1932 377 41 191 22 50 680 55.4 1938 467 88 295 58 62 970 48.2 1945 1,075 208 171 97 185 1,736 61.9 1948 1,005 236 307 169 175 1,892 53.1 1950 917 239 340 248 189 1,933 47.5 1951 1,002 266 367 266 222 2,123 -1952 951 246 362 2b9 230 2,057 46.2 1953 937 295 386 317 248 2,183 -12.9 1954 843 253 394 313 262 2,066 40.8 1955 956 316 394 ,,-,,' 297 2,300 41.5 1956 993 321 - no 336 2,429 40.9 1957 --

- - - - -- -


ESTADISTICA DEL JAPON (1960)

Trfico de pasajeros Ferrocarriles (Total) Autobs y Camin Au tomviles Aviones Cabotaje Vas navegables

75.8% 20.8%

3.0% 0.4%

(Pasajero) 20,000 Millones = 100 % (d.m. = 25 Km.)

Estadstica Mxico (1977). Nuestros ferrocarriles que disponen de eficiente

Fuerza Tractiva Diesel Elctrica, afrontan con es-fuerzo creciente la modernizacin de su infraestruc-tura, operando 62' roiUones de tons netas de carga con recorrido medio de 520 Kg. produciendo 32 mil millones de tonsnet x K = 65,000 millones de Tans Brutas por aa, creciendo 6% anual.

Nuestra gran red vial (180,000 Km.) genera un total Trfico de 150 millones de tonnet a una aproximada distancia media de 240 Km. o sea casi igual productos que los Ferrocarriles.

La Marina Mexicana ejecuta un Comercio Exterior de 50 millones de tons y los Oleoductos movilizan

. ms de 15 millones de Tons de Petrleo y derivados, a distancias promedio aproximado de 100 Km.

La Aviacin Comercial opera bsicamente pasa-jeros (6 millones).

El aproximado Trfico Nacional (Inter-Urbano) ejecutado por todos los porteadores terrestres es de 85,000 millones de tonsnet/Km. correspondiendo 38% al ferrocarril, porcentaje que indudablemente se incremente desde ahora en adelante.

AN'TECEDENTES HISTORICOS DE LAS VIAS TERRESTRES

Carreteras: Sin considerar las primitivas vere-das, cuya edad debe aproximarse a la del hom-bre, se tiene conocimiento sobre los primeros caminos (con trazado y especificaciones de cons-truccin segn tcnicas avanzadas) desde hace

Transportes de mercancas

(Tons)

46.5% 14.1 %

27.9% 11.5%

1,200 Millones = 100 % dm = 270 Km.

ms de 4,000 aos. En China, la dinasta Ming realiz una sor-

prendente red de caminos, en Egipto de los fa-raones, hasta la Roma a partir de 200 aos A.J., se construyeron obras que an subsisten con numerosos tramos en buen estado de conser-vacin.

Las carreteras de Roma, formaron una red de 80 mil kilmetros a travs de Europa y Norfri-ca, incluyendo grandes puentes, viaductos y l-neas de montaa.

En Amrica, los Incas del Per, realizaron una extensa red de ms de 4000 kilmetros de ca-minos con excelente trazado y construccin, en tanto que en Mxico, los Mayas operaron sus comunicaciones por una completa red de cami-nos (Sacb) con pavimentos de la mejor calidad.

Los caminos tipo Romano, evolucionaron len-tamente hasta el siglo XVIII y a partir de los mtodos de Telford y Mac Adam, en Inglaterra; se inicia una nueva era, en la que Francia ex-tiende su red de caminos vecinales en forma in-tegral.

Inglaterra, Alemania y Estados U nidos, prin-cipian la expansin de sus caminos que culmina durante la conquista del oeste americano usando carretas, hasta detenerse temporalmente ese cre-cimiento caminero, ante la definitiva victoria del ferrocarril con locomotoras de vapor, que susti-tuye a las carretas y diligencias en todas las ru-tas de tnfico importante.

Finalmente, a partir de la primera guerra IDun-

r ,.

r dial, el automvil, deja de ser un costoso juguete para exhibicin y desde 1930 se convierte en el medio. ms verstil de transportacin terrestre, teniendo un desarrollo que puede medirse para-

Antecedentes histricos de los vas terrestres 9

lelamente al de la red vial, al consumo de com-bustible; al nmero de personas que directa o indirectamente dependen de la industria auto-motriz y la magnitud de las utilidades de esta.

ESTADISTICA AUTOMOTRIZ MUNDIAL, APROXIMADA

Segn datos de Automobile International (Me Graw HilI), publicados en la Agenda Busb de 1963 y de la Revista "Ms Caminos" de la Ciudad de Mxico, complementado con datos 1975 por el autor.

Pas Ingreso HBS Total Camin- Autos Rela- HBS HBS KiJ6me-p. cpita Miles Vehculos nes miles in por por tros de relativo MilesV. Miles C A CN camin auto caminos

transitable,

EUROPA

Alemania W. 0.25 55,960 6,470 834 5,600 t13 67 10 376,000 Austria 0.15 7,049 575 95 475 17 73 15 33,000 Blgica 0.37 9,400 1,088 186 895 17 50 19 93,000 Dinamarca 0.38 4,566 654 185 465 28 25 10 59,400 Espaa 0.13 30,128 546 174 359 32 18 84 130,000 Francia 0.31 45,730 7,700 1,840 5,800 24 25 9 750,000 Inglaterra 0.48 52,300 7,500 1,510 5,900 20 34 15 314,700 Italia 0.16 51,100 3,006 500 2,479 16 100 21 106,200 Holanda 0.31 11,500 800 180 610 22 64 19 70,000 Suiza 0.51 5,300 653 66 584 10 80 9 50,000

PROMEDIOS 27,303 2,900 557 2,317 20 49 21 198,23U

Estados Unidos 1.00 180,402 75,880 12,400 63,200 16 142 3 5,800,000 Canad 0.70 17,930 5,394 1,1l0 4,265 21 160 4 740,000

SUMAS Y PROMEDIOS 0.85 198,338 81,274 13,510 67,465 18 156 3 6,540,000

Guatemala 0.06 3,760 36 7 26.5 19 500 141 9,630 Honduras 0.07 1,950 12 6 5.4 50 320 361 3,140 Nicaragua 0.07 1,471 14 5 8.8 36 245 167 3,670 Per 0.07 10,857 146 58 81.1 40 190 134 25,500 Salvador 0.08 2,613 29 12 15.5 43 217 169 4,960 Colombia 0.13 14,132 190 76 98.0 40 186 142 34,200 Venezuela 0.27 6,709 422 115 298.5 27 59 22 26,550 Argentina 0.19 20,956 886 400 470.0 45 52 44 57,000 Brasil 0.11 65,743 1,309 572 675.0 44 114 97 28,300 Chile 0.13 7,627 133 67 60.0 50 114 127 58,600

PROMEDIOS 13,582 317 132 173.8 42% 200 140 25,155

MEXICO 0.11 34,626 850 350 473.0 45% 100 73 52,430 MEXICO (1975) 0.15 60,000 3,500 1,500 2,000 43 40 30 180,000

10 Economa de la Transportacin.

SINOPSIS HISTORICA DEL FERROCARRIL

En la infraestructura, el ferrocarril remonta su origen al igual que el camino, por donde tran-sitaron mayasJ incas, guerreros y comerciantes a pie y a caballo, en carretas y diligencias desde hace 3000 aos hasta el de 1808, en que nace la locomotora de vapor.

El ferrocarril usa en la superestructura, rieles en vez de la superficie asfaltada de rodamiento y ruedas de acero en lugar de los neumticos de los auto transportes.

El ferrocarril, emplea locomotoras para remol-car trenes hasta de 100 carros con una longitud total de un kilmetro y medio; por los caminos y calles no pueden circular trenes pero las tran-sitan camiones casi tan grandes como un carrO de ferrocarril, en que cada uno necesita su pro-pia fuerza tractiva y tripulacin, con la ventaja de poder usar las vas asfaltadas de casi todos los caminos y calles.

Por su parte el ferrocarril necesita vencer una resistencia de rodamiento, 5 veces menor que la carretera y el personal empleado para un ferro-carril tambin es 5 veces menor que el necesario para igual transporte, el ferrocarril y el camino se complementan y se compiten y gracias a ello, la humanidad ha logrado el enorme desarrollo que el automvil y el camin han mostrado des-de el viejo Ford modelo T de 1920, hasta un autobs moderno o un tractor de 350 HP con remolque de 25 toneladas.

Igualmente, la primera mquina de vapor de 1808 (fabricada en Inglaterra por Trevithick) llamada pomposamente alcnzame si puedes por su velocidad de 15 millas por hora... en slo 150 aosJ se convierte en la locomotora elctri-ca BB serie 7000 que bate el rcord de 331 kph en los ferrocarriles franceses.

Para 1825, en Inglaterra, Stephenson construye la primera locomotora eficiente (despus de la Trevithick) y en 1829 se remolca un tren de 40 toneladas de peso, que corre a 26 kph jalado por la locomotora "Rocket" tipo Stephenson en el primer ferrocarril comercial que fue el de Liver-pool a Manchester. .

Las vas con rieles y durmientes a traviesas, se usaban desde 1670 en el transporte de carbn, en las minas (tirando las vagonetas con semovien-

L: . ',L. o ",

tes). Tambin se dice, que los faraones usaron carriles en sus acarreos de grandes piedras labra-das, pero el ferrocarril propiamente dicho, nace en 1825 para los ingleses, en 1839 para los fran-ceses, en que Mr. Sequn, escribe un tratado so-bre el arte de trazar y construir caminos de fierro.

Para 1840, las ltimas mquinas de los Ste-phenson, corrieron trenes a 93 kph, mxima con promedios de 80 kph, en las mejores vias de Francia e Inglaterra.

En 1850, las locomotoras Crampton de 800 HP, alcanzaron velocidades de 125 kph.

En 1865, en Estados Unidos, un tren con lo-comotora "American" alcanza 165 kph ... Blgica aporta la distribucin de vapor segn el excelen-te tipo Walshaert, Mallet en Francia produce la Compound y Baldwin en Estados Unidos fabrica: American, Pacific, Santa Fe y docenas de tipos se desarrollan en todo el mundo bajo la tremen-da expansin ferroviaria que produjo la primera revolucin industrial mundial, acaecida entre 1825 y 1925, siglo .de la mquina de vapor que ahora evoluciona ante las elctricas, las diesel elctricas y las hidrulicas y el control electrnico.

En Estados Unidos, el ferrocarril se inicia con la mquina "Old Ironsides" que se conserva ca mo una reliquia en el museo del Baltimore & Ohio Ry, y que corri trenes en Filadelfia a partir de 1830.

El desarrollo histrico de las vas frreas ame-ricanas fue como sigue: 217 kms. de va en 1833; 453+ en 1840; 16,000 en 1850 y 400,000 kilme-tros para 1950.

Los pases que concluyen la construccin de sus redes bsicas arteriales de ferrocarriles, dejan ele proseguir acumulando ramales y de incremen-tar su kilometraje pero se dedican a modernizar las vas existentes.

Kilometraje ferroviario mundial aproximado (1968)

Europa ................ . A ,. merIca ............... . Asia .................. . Africa ................. . Oceana ............... .

TOTAL

420,000 kilmetros 630,000 kilmetros 170,000 kilmetros 100,000 kilmetros 60,000 kilmetros

1'380,000 kilmetros

r'."f!!' .-, ,1 f , l !

:

! I r

I 1;

1 [:

~.

Antecedentes histricos de las vas terrestres 1I

Turbotrain (de la United Aircratt) para los Ferro-carriles Canadenses. Veloc. mx. 200 Kph (Lnea

Montrcal-Toranto).

Locomotora de 1890 con Velocidad de 140 Kph.


Se observa que la situacin actual en el pro-medio mundial, seala la cxistencia de 10 kil-metros de buenos caminos, por cada kilmetro de ferrocarril arterial.

ANTECEDENTES HISTORICOS EN MEXICO,

FERROCARRILES

Se inicia el Ferrocarril Mexicano a Veracruz en 1850 y se terroina en 1866, despus de la gue-rra contra la intervencin de Maximiliano.

En 1864 se terroina la va del Central entre Mxico y Cd. Jurez; para 1905, la red asciende a 16,630 kilmetros, operados por empresas con-cesionarias extranjeras.

En 1910, la revolucin interrumpe la termi-nacin de la red bsica, que lentamente crece en 1926 basta 18,450 kms., y en 1964 hasta 23,500 kms., que es la extensin actual.

Se supone que para el ao 2000 la red frrea bsica estar terroinada y su longitud total ser de 27,000 kilmetros, o sea que a la fecha falta construir 3,500 kilmetros de vas arteriales y conexiones bsicas para completar la red, ade-ms de la gran labor de modernizar lo existente, que en su totalidad es de propiedad nacional.

DIFERENTES PORTEADORES, TARIFAS Y COSTOS DIRECTOS Y NACIONALES, BALANCEO DE TRAFICO

Para el trfico de pasajeros a gran distancia (en orden de importancia) citarnos avin, tren, auto privado y autobs.

En reas nrbanas, el trfico de pasajeros se distribuye entre autos privados, autobuses, trole-buses y tranvas, metro (subterrneo o areo) y taxis.

La carga se transporta en tren para distancias, desde 300 hasta 3000 kilmetros o ms; en ca-miones grandes entre 50 y 400 kilmetros, (con mximos de 2000 para determinados casos ais-lados), en pequeos camiones y pick ups para trfico desde 1 hasta 2QO kms., en duct08, para deterroinados transportes de fluidos, combusti-bles y lubricantes y tambin semifluidos como lodos de carbn en polvo, etc., en barcazas para trficos lacustres y fluviales y en aviones para ex-

press de alto valor o grandes distancias, o mercan-ca general en avionetas en zonas agrestes sin caminos.

La distribucin del trfico, es un proceso que tiende a reflejar leyes econmicas de libre com-petencia, an cuando la carencia de una carre-tera o de un ferrocarril, o el subsidio a tal o cual porteador, un conflicto militar o huelga, puedan trasladar de un racional transportador a otro, en casos tan diametralmente opuestos, co-mo bombear gasolina por un oleoducto o aprovi-sionar una regin con algn puente areo de emergencia o emplear semovientes cargando la-tas de petrreo.

COSTOS UNITARIOS

Los cargos fijos dependen .del valor del dere-cho de va y de las instalaciones fijas que cada porteador requiere, as comO de muchos otros gastos constantes en sueldos, rentas, etc., que son independientes de la magnitud del pasaje o el variable volumen de carga transportada.

Los ferrocarriles pagan 3 veces ms cargos fijos por derecho de va, que los autobuses y 4 veces ms que los camiones y 10 veces ms que las compaas de aviacin.

En la Fig. 1-1 se analiza el costo del transporte realizado por un porteador, cuyos cargos fijos se marcan en la ordenada al origen con la mag-nitud $F.

A partir del valor citado, se inicia el costo di-recto por operar la distanci~ recorrida (eje ab-cisas) o el nmero de toneladas o el tamao de los carros.

Ese costo variable est representado por la pen-diente de la recta OA, en la cual se anotan los puntos correspondientes a las variables n; la can-tidad n2 produce el costo OB y n. produce OC.

Las ordenadas de A, B Y C, representan los costos totales para deterroinada distancia: para cierta capacidad de carros o para deterroinado vo-lumen de trfico.

Esos costos totales, divididos entre el nmero de unidades transportadas, dan los costos repre-sentados por las lneas OA, OB Y OC, datos que preferentemente se utilizan en la figura 1-2 don-de se obtiene la clsica hiprbola equiltera de los costos.

Diversos porteadores, costos y tarifas 13

Tren Tpico Americano con 2 Semirremolqlles por plataformas de carga neta 40 Ton. Tara 17 Ton.

Locomotora 4-4-0 American del Oeste Americano (Velocidad mxima 120 Kph. en 1880).

la Transportacin

c.v.

o n,

---~----Ll I I

I I I I

Costo Total = C.F. + (C.V. X n) Fig. 1-1

$ Ton. Km.

I ,

'"

Q

$

$

CF Hiprbola C. V.

n +

Q 100 300 500

Costo Unit. = CT = n

CF + C.V. n

Fig.1-2

'1~ I I I , I ,

-lh-1-'"T""T"""''-r_~ Q" ~Kms.g

: t:: r +--\~ , 1, la 40 Ton. 50 70 +-+--.-+-- Q' Q" = Dist. 112 Acarreo

Fig. 1-5 ,~

o

~

'" ;; Va Ancha Miles TK X K Va

Q = Tamao del Carro (Cap) o del Camin

Q' = Volumen de Trfico Carga o Pasaje

Fig. 1-3

Llamando C, al costo total; F " los cargos fi-jos; V a los costos variables y 11 al nmcro de unidades.

Se establece la ecuacin:

e = F + (V X 11) Para obtener el costo unitario dividimos entre 11:

e F - = - + \' = costo ullitrio Jl 11

Fig. 1-'1

Se observa que la ccuaCIOn correspond~ a la hiprbola del costo sealada anteriormente.

Anexamos una grfica del costo cuando se va-ra la capacidad de los carros de ferrocarril y ello es similar a la que se formulara para analizar costos unitarios al variar la capacidad de 105 ca-miones y remolques.

Se agrega adems, otra curva que muestra la reduccin del costo medio de operar tonelada-kilmetro cuando se incrementa el volumen de trfico y simil::lf proceder se usar para disponer

de grficas variando la distancia media de trans~ porte, etc., resolviendo en general el importante problema de los tamaos industriales, la ope-racin ptima, el aprovechamiento de los cargos fijos


lA-

" t

' " El f-< o "t: o

Transbordo

Camin

-'-'-'1 .-:.... 'F.C. ;::;

.El 2 U

- COSTOS Origen destino O ~ ZO "O Alternativas. Porteadores. Z f-< _ :: --(!---------------f; ----"'--...... Distancia

$

Z ~ ~ ~ q q Fig. 1 $

T

Dmin.

Tarifa comercial por Kilmetro Q = Tamao; Dist.; VoL Trfico.

'b" ....,.. ~~ .,'"

T

Q

C"';" , -,:J~ O

"-" coste! ~.. . -natCO ~ -;...,.-, ,,\~ i-J.." c~\. ....- ,/ I "e"o

'" ./ Grfica A~roximada de Dist.

o o

'"

I y Cargos Fijos v Variables, para

I .

o o o

-Fig. 1-8

Diversos Porteadores I , ,

o Disbmcia g Kms. ; o _ N

istal,:S; 14% agrcolas; 5% animales; 12% inor-g\liCIJS y 6% mercancas en notable diferencia

ferrocarril de la costa del Pacfico que 5% forestal; 49%agrcola; 4% ani-

y 17"10 mercancas. transportada por ferrocarril es

distinta a la manejada por camio-cuales controlan trafico de productos

einboltellad()s, una mayora del transporte del ga-y las mercancas de alto valor y mcil ma-

, ',' produccin total regional debe analizarse para definir su porteador (producto por produc-to ), asi como sus necesidades de importacin.

La creacin de los oleoductos de Tampico y Poza Rica, cancelaron casi totalmente la mayo-ra del trafico anterior del ferrocarril a San Luis y de la mayora de los camiones tanque del ca-mino de Tuxpan.

En los Estados Unidos, en 1968, la carga pro-medio tuvo la siguiente clasificacin:

Ferrocarril Carretera

Productos agrcolas 10% 17% " animales 2% 10% " forestales 6"10 3% " minerales 51% 4%

Mercanca general y manufacturas 31% 66"10

100% 100%

Debe observarse el importante transporte pri-vado de pequeos agricultores y ganaderos, de granja a ciudad, en vehiculos pequeos de ca-rretera y la mayora de la preferencia de los grandes camiones por la mercanda de tarifa de alto valor.

Por otra parte, el ferrocarril maneja lo esen-cial a la industria y lo barato de flete para la alimentacin popular.

Para Mxico, a partir de 1977 estimamos la siguiente clasificacin de carga la cual se movili zar en casi igua'l cantidad (Ton. neta X Km.) para ambos porteadores.

Unidades de trfico 17

Total Ferrocarril Carretera trfico

Productos industriales 35% 35% 35% minerales 25% 5% 15% agrcolas 20% 25% 22%

Petrleo y derivados 10% 20% 15%

Varios 10% 15% 13%

Total 100% 100% 100%

El ferrocarril adems de modernizar sus ius-talaciones, podr incrementar su trafico, cuando la localizacin industrial se planifique usando es-capes de va para evitar transbordos.

UNIDADES DE TRAFICO

La tonelada (mtrica o inglesa) es la unidad de carga neta, o bruta que incluye la "tara" o peso del vehiculo (T).

El transporte de pasajeros (P) por kilmetros o millas, es la unidad de trafico (PK); transporte y trfico, representan actividades de los servicios de carga y trenes de pasajeros y en forma aproxi-mada se puede considerar que 1 pasajero, equi. vale a 1.5 ton. de carga, o sea que un coche con 40 pasajeros puede equipararse a 60 tons. de flete para efectos de costo; ello produce la ponderada unidad X kilmetro = U.K. donde

U.K. = T.K. + 0.7 P.K. El tonelaje neto transportado, se le designa

"flete comercia]" cuando produce ingresos, a diferencia de fletes del propio ,frrocarril, o los servicios al Gobierno.

Hace aos se usaba frecuentemente la unidad (tren X knI. ) como base para calcular costos directos de operacin, en virtud de que usando iguales locomotoras, Un tren veloz y otro ope-rando en via de montaa, remolcan reducido nmero de carros y su costo total se asemeja al de trenes lentos remolcando numerosos carros en vas de planicies; actualmente se prefiere usar

L


mucha mayor precisin y se dispone de gran va-riedad de potencia para las locomotoras, de modo que debe emplearse como unidad de flete en movimiento al millar de tons, brutas por kilme-tro, unidad que se usa para valuar costos que pe-ridicamente deben actualizarse; en Mxico (1977) cuesta $0.27/ton. neta X k. y en pro-medio el peso bruto = 1.9 peso neto o sea $0.27 -' - = $O.l4/T.B.K. igual a $14O/millar T.B.K.

1.9 (costo promedio).

Otra unidad de frecuente uso, es la Hora de Tren (carga o pasajero) y se debe calcular su costo para trenes en camino, O detenidos por largo rato en patios y terminales, cuya combi-nacin (acorde con la operacin real) produce el costo comercial unitario de cada tren, basado en su velocidad comercial y ello seala la gran importancia que tiene la economa lograda al re-ducirse las demoras al mnimo y operar trenes directos y unitarios.

La distancia media de transporte (d.m.) es el cociente de la suma de los productos (tons. X km.) entre la suma de las toneladas transpor-tadas en cada lnea o en toda la red, durante un ao; en Mxico (dm.) vara entre 480 y 530 km_

Se derivan unidades: ingreso y costo medio (tonelada o pasajero medio) y otras relativas a la densidad del trfico:

Suma ton. X Km K. de Va

y Suma de Trenes X Km.

K. de Va

a medida que aumenta la densidad, se aproxima' a la maxima capacidad, cuyo estudio detallare-mos adelante.

En Mxico para 40,000 millones de ton. B.K. (carga anual) y 26,000 M.T.B.K. (pasajeros), el total trfico (en ton. B.) de carga y pasaje es: 66,000 millones ton.B.K. ton.B.K.

= 2'860,000 -::-=--:--:-23,000 K. red K. de va

o sea un reducido promedio de 8,000 T.B./da/ K. de va media, cifra que fcilmente podr du-plicarse, a medida que el ferrocarril prosiga sin interrumpir su modernizacin.

Nuestra densidad media, es 4/10 del trfico promedio (por kilmetro de va) de las vas ame-ricanas.

Por separado detallaremos la estarustica que se emplea en la administracin del ferrocarril para poder juzgar los resultados econmicos del com-plejo problema del trfico y sus costos.

Mediante la estadstica, la simulacin de ope-raciones de trenes, el clculo de probabilidades y dems disciplinas de la matemtica y con empleo de computadoras, se reducen los errores de ope-racin lrica y se definen los mejores sistemas para optimizar el uso del equipo y la fuerza mo-triz disponible, para las circunstancias actuales que presentan las vas y patios, los cuales a su vez se modernizan peridicamente en su infra-estructura y normas de trabajo.

Como objetivo, se busca incrementar la pro-ductividad por mquina, por carro, por emplea-do, etc.; reducir el "ciclo de carro" (o sea el tiempo entre 2 cargaduras sucesivas) y se aumen-ta la capacidad y' el empleo de carro por entero y directo a la espuela del cliente, para evitar trans-bordo y reducir el costo.

Los ferrocarriles intercambian carros con los pases o empresas vecinas y ello uniforma las normas y los equipos, donde la renta diaria de un carro, se denomina "perdiem", cifra mayor que el costo de la depreciacin y otros cargos que origina un carro propio, lo cual invita al uso ra-cional del equipo extranjero.

ECUACION DEL TRANSPORTE COMERCIAL

Llamando c al costo de la produccin d a la distancia de transporte del centro de produccin al cen tro de consumo, t a la tarifa unitaria de transporte, u a la utilidad del introductor, K a la serie de gastos fijos que no dependen de la distancia y p al precio de venta en el ceritro de consumo, se ,tiene la frmula siguiente:

De donde se puede decir que para un precio de venta fijo y para un costo de produccin tambin fijo, la distancia _de transporte es un factor que limita las utilidades y es inversamente proporcio-

1.

.

,

,

nal a las tarifas.

d= p- (c+u+k) -'----'--t--..:...

La frmula anterior determinada la periferia de la zona de influencia para cada producto trans-portado a un centro de consumo, por cada medio de transporte, con la correspondiente tarifa de transportacin por tonelada-kilmetro.

Lo anterior se basa estrictamente en considera. ciones exclusivas de precios.

El trfico se regula adems de lo anterior por los factores de calidad, seguridad y tiempo.

La calidad del servicio puede medirse por el espacio disponible, la comodidad y seguridad, donde (en igualdad de clase) el F.C., ofrece do-ble que el autobs; el factor tiempo para viajes de corto recorrido interurbano, el automvil aven-taja al ferrocarril ordinario, en tanto que el me-troliner o los rpidos trenes talgo, superan con creces el servicio vial en las rutas donde la gran demanda jnstifica su instalacin.

El serviico de carga por ferrocarril, a medida que este se modernice resulta ventajoso, si el usuario emplea carro por entero y dispone de

Moderno carro caja (XP - de 90 pies) para trans-portar 30 automviles compactos desde la fbrica en

E.U. de A.


via propia en su industria, adems de requerirse de un recorrido relativamente largo.

El precio de venta; la tarifa del transporte; el tiempo disponible (por 10 perecedero de algunos productos) y el costo diario del dinero, son los factores que inclinan no slo a elegir para cada caso al porteador ms econmico, sino qne de-beran determinar la mejor planeacin industrial del pas.

EQUIPOS

Ferrocarril y carretera tienen equipo especial para cada trabajo de transporte: Tanques diver-sos, jaula para gauado, carros para automviles, plataformas para cualquier equipo industrial o para remolques, gndolas para lbinerales, etc., y eqmpo para pasajeros diurnos y dormitorios, etc.

El equipo ferroviario tiene glibo constante, pero aumentan en peso y longitud, siendo co-munes las gndolas de 100 toneladas, las plata-formas de 100 pies; con frecueucia se operan tre-nes de carga de 10,000 toneladas con 100 hasta 130 Carros y con total longitud de 2 kilmetros.

El flete, en funcin de su peso espeofico de-fine el tonelaje neto admisible por el actual equi. po ferroviario stndard.

Flete Ton. net./Carro Tara Total

Algodn 16 /carro 23 39 Azcar 36 I .. 23 59 Carbn piedra 60 Igndola 30 90 Concentrados 75 I .. 30 105 Ganado 12 Iaula 18 30 Madera 1 30 Iplat. 15 45 Maiz 45 Icarro 23 68 Naranja) manzana 20 I .. 23 43 Papa 18 I .. 23 41 Trigo 46 I .. 23 69 Pltano 12 Irefrig. 26 38 Petrleo 33 Itanque 27 60 Tomate 16 Irefrig. 26 42 Mercanca 'gra!. 45 /carro 23 68

PROMEDIO 45 T. 25 70T.

L


Ejernplp Tpico de hbil diseo de Equipo Ferroviario Vagn par' Cemento C.p. = 27 Ton. neto con 1ara = 8.5 Ton. prop. Ass. Portland Cernent Mig. Construido en Inglaterra.

27 + 8.5 -,,-;:-- = 4.17 (factor carga) 8.5

Vag6n TA 60 (Frances) Tara 15 Tons., para trenes con Velocidad 140 Kph (12 autos compacto~).

APROXIMADA DISTRIEUCION DE TIPOS DE CARROS DE F.C.

Estados Unidos Mxico


Antes de Recin adquiridos 1971 (1976)

Carro Caja. 36% 60% 50% Hopper. 26 18% 4Q% Gndola. Z6 Tanque. 10 5% 4% Refrigerador. 6 Plataforroa. 8 7% 4% Caboore y Ganado. Z 10% 2%-

100% = 35,000 100% = 15,000

(Z'500,OOO Carros = 100%) Total 50,000 (en 1977)

DISTRIBUCION DEL TRAFICO DE CARGA (en miles de millones de tons. X Km.)

para Diversos Porteadores

Segn datos Economista Transportacin Dr. Michael Saphir, Profesor de Desarrollo Econ-mico Curso Cepal, UNAM, Sept. 1963, conteniendo valores de trfico ocurrido aproximada-nlente en 1960.

TRAFICO TOTAL CANTIDADES Y PORCENTAJES .

Pas o regin mil mi116n X % Ton X K. Ferrocarril Camino Barcaza Ducto

U.R.S.S. IZI8 = 100 1085 = ~9% 48= 6% 7Z =.6% 12 = 1% Euro a HE" 156 = 100 140 = 89% 10 = 7% 4=6% E.U. de A. 1500 = 100% 765 = 51 % 375 = Z5 105 = 7% Z55 = 17 Euro a' 400 = 100 188 = 87% 148 = 37 64 = 16 Sumas y

Promedios 3274= 100% 2178 = 66% 581 = 18 245 = 8 267 = 8

1 22 Economa de la Transportacin Suponemos que el total trfico a crecido 5%

anual pero con mayor tasa para auto transportes hasta 1975, o sea que el trfico actual total es el doble del ocurrido en 1960.

A partir de 1975, se estima que la crisis del petrleo ha impuesto nuevas reglas de juego a la distribucin.

ZONAS DE INFLUENCIA

Cada camino o va, sirve al trfico econmico de- una parte de territorio, hacia otra regin.

Similar al no que drena una cuenca hidrogr-fica, cada flujo de trfico (con origen o destino al territorio que analizamos) debe deslindarse para conocer el rea denominada zona de in-fluencia, la cual colinda con las de otros caminos y vas contiguas.

Cada va o camino, sirven econmicamente a los habitantes de un territorio, para ejecutar un trfico definido por su clase, su origen o su des-tino, en tanto no exista otra ruta que pueda ofre-cer ventaja econmica a los usuarios, de la va original.

El lindero imaginario que delimita una zona de influencia marca puntos de igual costo entre esos puntos y un foco de trfico, siguiendo 2 rutas o porteadores diferentes.

Por ejemplo: Si el Rancho (R) efectuaba su comercio con la Ciudad (C) usando una vereda hasta la Estacin del Ferrocarril (F) pero su-cede que al construirse la Carretera (A-C) y un camino vecinal desde el Rancho hasta la arre-tera, sta le resulta ms econmica y entonces el Rancho (R) queda dentro dd rea de influen. cia del Camino (A-C).

Si otro Rancho (R-2) ms cercano al ferroca-rril, ste 'le contina resultando conveniel)te su uso, entonces el lindero. de las zonas de influen-cia colindantes, quedar entre ambos ranchos.

En la prctica, cada poblado, industria o ca munidad agropecuaria, analiza los horarios y cos-tos por diversas rutas alternas para seleccionar la ruta que les resulta preferible.

El rea aproximada de cada va, sirve para cuan-tificar el probable tonelaje por exportar, multi-plicando la produccin unitaria por la superficie dedicada a cada producto y finalmente, se resta el consumo local y para la importacin, se con-

sulta con industriales y comercio regionales, los insumas y consumos requeridos y su origen.

PRODUCTIVIDAD TERRITORIAL

Nuestra provincia en Mxico, debe producir (en total anual) 220 millones de toneladas de carga, con 40 para consumo interno y 180 para trfico en general de importacin de faltan tes y exportacin de excedentes, usndose ferrocarri-les para distancias medias de 500 kms. y carre-teras para 300 Kms. en promedio. Si nuestros ferrocarriles ejecutan 70 X 500 K. = 35,000 milln ton. X Km.

y si los camiones transportan

110 X 300 K. = 33,000 milln ton. X Km.

la productividad media nacional seria

35,000 + 33,000 = 68,000 milln (T.K.) por

2M K' Km.' (para todos los porteadores) y

68,000 ---- = 378 Kms. (distancia media nacio-180 M.T. nal para todos los porteadores) y 180 M.Ton. -::--:c-- = 90 ton.jKm"

2 M.K."

estas cifras son similares a las de pases en pro-ceso del desarrollo y son la mitad, o la tercera parte de los pases altamente industrializados y con relativa pequea superficie, tales como Ale-mania, Japn, Blgica o Inglaterra; 10 cual indica que hasta en regiones semiridas como Monte-rrey, puede generarse trfico de insumas y ma-nufacturas, superior al de ricas zonas agrope-cuarias.

VALUACION DEL TRAFICO PROBABLE

1 METODO RACIONAL

Debe usarse como dato complementario, para las regiones donde existe e.xperiencia anterior, es

l-

a y ,-

\-

ra

decir donde slo se pretende reconstruir o mejo-rar una va existente y donde ya existen caminos y un regular desarrollo regional.

En cambio, este mtodo es la base de clculo, para nuevas regiones recien abiertas a la coloni-zacin y su explotacin racional basando el ava-lo en los datos Ecolgicos y mapas aerofoto-grficos, donde se han delimitado zonas y cali-dad de bosques, suelos y climas, yacimientos mi-nerales, datos hidrogrficos, etc., tal que resulte preciso el avalo de supreficies y la planeacin Agropecuaria, Forestal, Industrial, etc. A modo de informacin aproximada (que para cada Pas y regin tiene sus propios valores) anexamos la siguiente tabla de Factores de Produccin en toneladas/hectrea/ao.

Algodn Alfalfa Caf Cacahuate Caa..azcar Cebada Chcharo ' Chile, garbanzo Maz Naranja Olivo Pltano Papa Sorgo Tabaco Trigo Tomate Uva

LO Ton./Ha./ao 45.0

0.3 1.2

45.0 1.5 4.0 LO 3.0

14.5 3.0 8.0 5.5 2.6 1.5 2.5 8.0 7.0

En forma global las zonas Agrcolas pueden pro-ducir de 2 a 10 Ton./Ha./ao.

El flete ganadero. 1 Ton./Ha./ao. El flete carbonfero, Petrolero, Cobre, Hierro,

etc. Precisa de la estimacin del Gelogo para cubicar el volmen del yacimiento, el cual de-manda instalaciones que deben amortizarse en perodos entre 20 y 50 aos, lo cual define el to-nelaje aproximado anual. Adems de insumas industriales: Combustibles, explosivos etc.

El mtodo "Racional" para calcular trfico potencial, debe relacionarse intimamentc7 con la Planeacin urbana integral del ,rea o zona de

V nluacin del trfico probable 23

influencia de la va en estudio. Instalaciones industriales, generan focos de

Trfico y verdaderas ciudades que ameritn es-tudios completos como los realizados por comi-sin del Balsas y Papaloapan etc. en Mxico, o la clasica planeacin del Valle de Tenesee en E. U. de A.

2 METODO DE MATRICES DE FLUJO

Este mtodo nos fue recomendado en 1963 pOI el Economista en transporte seor Michael Saphir, Tcnico de las Naciones Unidas.

Se divide el territorio del pas o de la extensa zona o estado qne se analiza, en regiones donde se conoce aproximadamente su potencial exporta-dor y sus necesidades de importacin.

Esas divisiones, pueden ser municipales O f-sico-econmicas, o la geogrfica que se adopte, se-gn se prefiera en cada caso.

Se forman grandes cuadros o matrices de ori-gen-destlno para todas las subdivisiones territo-riales (Estados, Municipios, etc.) y se mueven los excedentes hacia los territorios importadores, segn menores distancias aproximadas y fsica-mente realizables, formando los totales trficos en ambas direcciones, los cuales debern distri-buirse entre los diversos porteadores, ateudiendo caractersticas locales y usando datos estadsti-cos y tendencias o polticas de desarrollo.

Supongamos que el equis y el zeta, sus produc-cioues actuales y deficiencias, sealan un trfico en ambas direcciones de 200,000 tons/ao, con nmeros balanceados para cada sentido.

Ese trfico puede asiguarse entre oarretem, ferrocarril, ducto, barcaza o avin y puede rea-lizarse por todos o slo por uno o dos de los por-teadores segn se encuentre el trfico potencial sobre una ruta general o sobre un ramal secun-dario. .

La topografa, seala la posibilidad de un ca-mino relativamente corto, o la improcedencia de un ferrocarril demasiado largo por sus suaves pen-dientes y la hidrografa indicar si las barcazas deben intervenir o si los ductos son lo recomen-dables por la clase de carga.

Si se carece de informacin regional detallada se deben usar datos estadsticos, Vgr., asignar ese trfico potencial 50'70 ferrocarril; 45'70 ca-

24 Economa de la Transportncin

rretera y 5% avin. Los tonelajes clasificados (por porteadores) se

acumulan los efectuados por las mismas rutas y con ello se forjan datos preliminares para calcular la necesidad de construir un camino o un oleo-ducto y sus caractersticas.

Se debe considerar en los cuadros, el trfico internacional (exportador-importador) segn las aduanas de entrada y salida y estos cuadros de f1"jo pueden usarse tanto para carga corno para estudios de pasajeros.

An en los problemas urbanos (tales corno es-tudios para rectificar avenidas o para decidir la construccin de un metro subterrneo) el cua-dro de flujo, puede usarse entre zonas postales de la ciudad o grupos de manzanas entre s, para distribuirse entre los diversos porteadores urbanos que pueden ser: autos, buses, tranvas, taxis, metro y an bicicletas.

El trfico total, es el resultado de la distribu-

Norte NE NW Sur Norte

NE NW

S W~ SE

SW Centro Impor-tacin

cln armnica entre los diversos porteadores, en tanto que una deficiente planeacin nacional o urbana ofrece resultados tan nega tivos como pue-de observarse en metrpolis sin "Metro"; en los pases en proceso de desarrollo, debernos proce-der a {ectrificar la red frrea bsica, a medida de la inaplazable rectificacin de sus trazados anticuados.

El proyectista de Hneas in terurbanas y de bou-levards en 1as zonas urbanas, puede frenar el desarrollo regional al saturar con automviles, un flujo que sealaba claramente la necesidad de transporte masivo, cuya aportacin fue omitida.

En las redes ferroviarias, carreteras, o calles de una metrpoli, precisa localizarse los tramos cr-ticos, ya sea por la gran densidad de trfico, o por la pendiente o curvatura fuertes que reducen la velocidad de circulacin, provocando embo-tellamientos.

SE SViT Centro Exportacin

Destino NW Coeficientes Tcnicos

Insumas Ferrocarril 25% = Tans. Origen o Carreter3 35% Sur ----+- manufac- Dueto 15%

turas Avin 10% barcazas 15%

100%

t !'; ! r

I r

I [

i I 1

Estos tramos se resuelven con dobles vas, "li-bramientos"; y desde luego, con el racionai con-curso ete los diversos porteadores dado que la planeacin de vas de comunicacin, es un servi-cio pblico por encima de cualquier promocin industrial.

El mtodo de matrices de flujo, sirve de base para el empleo de la computadora para resolver grandes matrices de origen y destino entre todas las 'estaciones de una red frrea.

El trfico se hace fluir por las rutas de menor costo y de mejor horario, al intercomunicar cual-quier regin con cualquier otra del sistema fe-rroviario o vial y ello permite observar la varia-ble densidad resultante, la cual demanda inver-siones suficientes para resolver el flujo total en cada sector, o para construir nueva va como es el caso de la proyectada va costera del Golfo, entre Magosal y Cardel, Ver.

Anexamos esquema de una matriz (por regio-nes) para trficos nacionales y los internaciuna-les, o sea una divisin que puede detallarse me-diante la estatal, municipal, etc., y donde regis-traremos el trfico para tudas los porteadores.

Cada flujo, emplear en su zona, porcentajes variables de trfico asignado a ferrocarril, carre-tera1 duetos, aviones o barcazas, segn su dispo-nibilidad y eficiencia regional yesos coeficientes tcnicos se aplican al total trfico en tada sentido.

3 METODO DE EXTRAPOLACION.

Cuando existen caminos, o alguna va angosta anticuada en una regin que precisa transporta-cin ms eficiente, se procede a graficar el tr-fico anual de los ltimos 15 aos y la tendencia observada se IIproyecta hacia el futuro" 1 sin ex-cederse de 10 aos; las llamadas curvas o lneas de regresin, son el ajuste geomtrico a las gr-ficas tpicas (con sus dientes de sierra de picos y depresiones) donde la curva aceptable, es la que produce una suma algebraica mnima de los cuadrados de las ordenadas (y) en tre la curva ge

omtrica representativa y la lnea dentada de la gr fica; ya sea este sistema, o el uso de papel logart-mico, se obtendr un dato del trfico probable 4 METODO COMPARATNO

Si planeamos una va frrea en tramo costero,

Valuacin del trfico probable 25

el trfico generado por esa zona, puede estimarse comparndolo con las tons'K. de va generadas en otra zona de ecologa similar.

Adems del trfico generado por la regin que atravesamos, se debe calcular el trfico lIinducido" ~ o sea el que se mova por camiones o carretas 'l que parte de l, preferir al ferrocarril y final-mente se precisar investigar el trfico "Desvia-do" de otras vas hacia la nueva lnea que deber formar parte del sistema. Por ejemplo la va costera del Golfo de Mxico, adems del flete regional, inducir parte del trfico de la carre-tera existente y resolver considerable trfico en tre Monterrey y la regin del Sureste, el cual (en la actualidad) se moviliza por vas de largo re-corrido, grandes ascensos y descensos y fuertes pendientes, por la existente ruta a travs de la Cd. de Mxico.

5 FORMULAS EMPIRlCAS

Los ferrocarriles existentes, conocen su varia-ble trfico "histrico" y calculan frmulas "ex-ponenciales" tales como la desarrollada por el LC.C. de Estados Unidos.

T = pX; en que (T) es la relacin entre los trficos futuro y presente; (p) es la relacin en-tre las poblaciones (actual y futura) y (x) es un exponente que depende de la clase de carga mayoritaria que maneja el ferrocarril, o la pro-medio de sus componentes: X = Z (agrcola); X = 5 (mineral); X = 4.3 (fo-restal); y X = 7.1 (manufacturas).

Cabe advertir que cada pas precisa de su pro-pia frmula y sta debe actualizarse con frecuen-cia.

(No. 6) Una ltima frmula apodada "new-toniana" supone que el trfico T (vehlculo-ol-rretera entre Z ciudades) es 'inversamente prO-porcional al cuadrado de la distancia (d) Y prO-porcional al nmero (P) de sus habitantes y a la tasa de su ingreso (C).

lOC (Pl + p.)m (T) = d' C.=6% m. = 0.5 cuando d = 150 K

26 Economia de la Transportacin

ESTUDIO DE ZONA DE INFLUENCIA DE UNA VIA EN PROYECTO, MEDIANTE EL ANALlSIS SIMPLIFICADO DEL FLUJO DE UNA RED

La red esquemtica del sistema ferroviario, muestra numerosos Hnudos" o empalmes, donde interconectan diversas lneas.

Cada tramo, representa distancia kilomtrica entre sus nudos, o podemos significarlo por su costo en pesos por el transporte de' una tonelada bruta.

Si analizamos puntos distantes (por ejemplo Dumngo y Tierra Blanca) sabemos que se pue-den usar las rutas de Impuato; San Luis y Que-rtaro; Monterrey, etc. (por el norte) y llegar al sur por la nueva ruta de Carde!; por Jalapa, o por Crdoba; cada ruta tiene su distancia total y su costo total de opemr y escogeremos la mejor mediante este simple mtooo de "tanteos" y ello pennite descartar los excesivos rodeos que ob-viamente quedan fuem de la zona de inflfuencia del proyecto entre Magosal y Carde!.

Casi el mismo mtodo pero ms Hordenado" usando Ulngeniera de Sistemas" permite tabular datos' y emplear tenninologa especial pam re-solver l II-mado "Algoritmo de Dantzig", que pennite detenninar las rutas de menor costo o recmrido entre 2 puntos, nodos o estaciones ta-les como Dumngo o Jalapa.

Elrlculo puede ejecutarse "a mano", o me-diante programas cibernticos, cuando la canti-dad .de trabajo es considemb1e; en ferrocarriles, los Jefes de Trfico, de Estacin y empleados "cuoteros", calculan costo y ruta, auxiliados por tablas "origen-destino" pam distancias entre em-palmes y usando fu experiencia; pero el calculista que desea delimitar la zona de influencia para valuar proouccin, deber proceder con laborio-sos Utanteos" 7 O investigar a fondo las Teoras de Dantzig y su ordenada metodologa de nudos y arcos.

PRODUCTIVIDAD DE VEHICULOS

El objetivo del transportista vial o ferroviario cansiste en producir toneladas netas por kil-

metro al mximo, empleando horario y costo mnimo.

Ello se logra aumentando la velocidad comer_ cial y aprovechando la. capacidad del vehculo.

Los recorridos "vamo", varan entre un 20% y 50% del total viaje redondo, cifra que debe optimizarse, resolviendo el problema de la de-manda de carros y la disponibilidad de vacos.

Nuestros grandes camiones de empresas de tmnsporte pueden producir 600,000 ton. net x Jan./ao en tanto que camiones chicos y pick ups de particulares, deben generar un promedio de 60,000 ton. k./ao.

Los trenes unitarios con 40 unidades (con carga neta promedio de 50 Ton. (mxima ~e 80 y regreso vaco) operan a 25 K/h. obtemendo 1.200,000 tons. neto x K/da y alcanzan (por ao) 360 millones de tons. Km. (netas).

Cada tren unitario de Colima a Monterrey (veloc. comercial 20 K/h) opera 50 tolvas can 2500 ton. de mineral y al ao produce 430 mi-llones de ton K. (neta.).

Los 'unitarios de flete comercial, opemn 30 ton. net/carro y velocidad comercial de 25 K/h. con trenes de 60 carros producen 390 millones de ton. neto x K./ao por cada tren (exportacin).

Los ferrocarriles producen al mximo, al ope-rar los trenes unitarios y directos, o sea todos sus carros con carga uniforme hacia el mismo destino, con demoras mnimas y mxima velocidad en especial para el regreso vaco.

En Mxico, se operan ms de 25 grandes tre-nes de este tipo, con 1500 ton. net./tren y velo-cidades comerciales entre 22 y 40 K/hora.

Los carros y locomotoras han incrementado su tamao y potencia, al igual que los autotranspor-tes en los ltimos aos; anexamos rendimientos estadsticos (segn el seor W. Hay) para di-versos porteadores en los KU. de A. durante 1957 y advertimos que el tamao (capacidad de transporte) del ferrocarril para el Mxico del futuro, puede crecer a mayor tasa que el futuro rendimiento de nuestros autotransportes, dada nuestra moderna red vial 'f las anticuadas vas frreas que an esta.mos en proceso de renovar.

RECORRIDO ANUAL Los automviles recorren entre 10 mil y 40

mil kilmetros al ao transportando 1.5 pasaje.

Productividad de vehculos 27

Durango-Tierra Blanca. (fraccin del Estudio ao 1967 del rug. Padilla S. pam la via Costem)

1154 Monterrey

210 X. X ~----!t==~====~~~2 I SL Tampico. 242

18

213

Escobedo 27

Mariscala 1mpuato 6------........ .0-------"110 X.

X. X. 28

352 263

Mxico. XlO

153 47 Xl!! o.--:..:...----e Xll

19

142

X. Magosal

~ o ~ 230 ~ '"

" ~ l ": ...,

" ro ~ o

X,. X20 Crdoba T. Blanca

28 Economa de ]a Transportacin

-Datos EUA-1957-

Porteador Tons. neto X milla/hora Ferrocarril 25,000 a 270,000 Camiones 260 a 2,400 Automvil barcazas 10,000 a 270,000

avin 10,000 ducto 1,000 a 37,000

ro/viaje. Autobuses interurbanos, operan entre 70 y 100

mil Kms./ao transportando 40 pasajeros, al 70% ele capacidad.

Los barcos trasatlnticos operan 150 mil kil-metros de recorrido anual (incluso estada en puerto) y slo quedan fuera de servicio un 5%.

Los barcos de servicio intercostero navegan casi igual tiempo que el de permanencia en puertos del litoral, y por ello su recorrido anual se re-duce a 100,000 kms.

Las locomotoras DE operan entre ISO y 200 mil kilmetros anuales (segn servicio de carga o pasajeros) pasando entre 20 y 30 das/ao en talleres.

Los coches de pasajeros recorren 60,000 K/ao y los de carga promedio 30 a 40 mil.

CAMINOS DE PEAJE

El usuario utiliza cambios de cuota, por el aho-rro de tiempo, neumticos, combustibles y mayor seguridad, en comparacin con el trnsito por caminos libres anticuados o saturados, y por vas frreas obsoletas.

Este tipo de camino debe financiar su costo durante 10 a 15 aos aos de ingreso, adems del mantenimiento del mismo y ello es tanto ms necesario, cuanto peores sean los servicios ferro-viarios paralelos, o saturados los caminos libres existentes.

En Mxico, el buen mantenimiento de estos caminos (7000 Kms.) y la necesidad de permitir al gobierno disponer de mayor presupuesto para construir caminos vecinales y de segundo orden~

Potencia P~so tonela-por Tons. neto d3S tara.

3 HP/TON 22!carro 3 2 a 15 100 1.5 0.2 1,000 a

10,000 600 30 2 ---

alarga la administracin de ingresos indefinida-mente.

Esta correcta tesis permite atender con urgen-cia zonas subdesarrolladas del pas, tesis que no confundirnos con la indebida competencia entre una autopista 'moderna, contra un anticuado fe-rrocarril en zonas de gran trfico.

INVERSIONES NACIONALES EN CARRETERAS

En pases con economa mixta, precisa obser-var ndices de inversin pblica/servicios privados.

Los Estados Unidos tienen 6 millones de ki-lmetros de caminos cuyo costo anual (supone-mas) excede 1000 billones de pesos (m.n.) y con ello proporciona carreteras para lIO mi-llones de vehculos privados cuyo costo anual debe acercarse a 800 billones de pesos; resultaudo una relacin de 0.8.

En Mxico, nuestros 120 mil kms. de caminos valeu 240 mil millones de pesos, cuya anualidad (8%-30 aos) es 21 mil millones anuales, en tanto que nuestros 4 millones de vehculos de-ben costar ,por lo menos 200 mil millones de pe-sos cuyo "Factor Recobro Capital" (8010 8 aos) = 0.16, 10 cual representa costo anual de 32,000 millones de pesos y nuestra relacin ndice = 32,000/21,000 = 1.5.

El comparativo seala que exceptuando las ca-rreteras de gran trfico (autopistas de ingreso que son el 6% del total) el resto de nuestros caminos libres, son demasiado costosos respecto al pequeo trfico que ejecutan.

,"o '"

DENSIDAD i'ERROVIARIA

Mxico con superficie de 1.964,49 Km.' tie-ne 23 mil Kms. de vas o sea menos de 12K./mil Km.".

Algunas regiones de Mxico como Baja Ca-lifornia, Chiapas, Durango, Guerrero, Ommca, Sonora, etc., slo promediante 7 K./Km".

En Amrica, Estados Unidos tiene 40 K./mil Km." (o sea 3 veces ms que nosotros); Cuba 43; Uruguay 16; Argentina 15 y slo Brasil por su enorme continente interior, tiene menor den-sidad.

Cabe advertir que Brasil actualmente construye nuevas vas hacia nuevos territorios y moderniza su red a pesar del serio problema que le signifi-ca que estandarizar 5 diferentes calibres de vas.

Baja densidad respecto a superficie, seala des-de falta de colonizacin, hasta presencia de de-siertos y selvas pantanosas, o ]0 que es peor: su-plantar al ferrocarril por otros porteadores cuando ello sea antieconmico.

RELACION: KILOMETRAJE/POBLACION

En Amrica, Canad tiene 4 Km./mil habs.; Argentina y E.U. 1.5 Km./mil habs.; Uruguay 1 Km. va/mil habs. y en Mxico 'tenemos

23,000 62'000,000 = 0.37 Km. va/mil habs.

o sea que carecemos de transporte econmico. En Mxico, Guerrero no tiene 0.1 Km. va/mil

habs.; Oaxaca 0.4 Km. va/mil habs.; Ouintana Roo carece de ferrocarriles y el rico ';tado de Vera cr

ferrocarriles - francisco m. togno

Documents