El Transporte Público y la Electro Movilidad de la Ciudad de México - Francisco G. Alvarado Arias

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE LA CIUDAD DE MEXICO

Ingeniería en Sistemas de Transporte Urbano

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

Mtro. Francisco G. Alvarado Arias Ciudad de México, 24 de Abril de 2015

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Desarrollo Urbano: “Es el proceso de adecuación y ordenamiento del medio urbano a través de la planeación, en sus aspectos físicos, económicos y sociales, que implica además de la expansión física y demográfica, el incremento de las actividades productivas, la elevación de las condiciones socioeconómicas de la población, la conservación y mejoramiento del medio ambiente y el mantenimiento de las ciudades en buenas condiciones de funcionamiento.”

Abu Dhabi

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

¿Ha sido “armónico” el crecimiento de las ciudades mexicanas?

Superficie (Km2)

Población (Hab)

MEXICO

1,959,247

112,336,538

MEXICO

ZMVM

7,954

20,116,842

ZMVM

0.41%

17.91%

2,529

8,851,080

CDMX

0.08%

7.88%

5,960

CDMX

1,485 (646 Sup.Urbana)

% Superficie MEXICO

Fuente: Elaboración propia, con información de INEGI, 2010

% Población MEXICO

Hab/Km2 57

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

Preocupación mundial: en poco más de un siglo, nuestra civilización ha incidido de tal manera en el estado de salud de nuestro planeta que, de no actuar rápidamente, podrían ser irreversibles las consecuencias…

En la ZMVM alrededor del 50% de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) se deben a vehículos automotores (99% corresponden a CO2).

Bióxido de Carbono Óxido Nitroso Metano

CO2 NO CH4

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

Ideas, propuestas e iniciativas, han habido muchas. Pero la gran mayoría, coincide en que debe reflexionarse seriamente en los efectos negativos del empleo desmedido de los automóviles particulares para resolver los requerimientos de la “movilidad urbana moderna”.

Entonces, ¿por qué “la vida moderna” ha conducido a que la población prefiera viajar en automóviles?

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

Automóviles particulares registrados y en circulación en México (1991-2011) Estimación al Año 2030: 70 millones

Fuente: “Estudio de la motorización en México mediante la dinámica de posesión vehicular: determinantes macro y microeconómicos”.

Publicación Técnica No. 374 Instituto Mexicano del Transporte (IMT). 2012. Eduardo Macario Moctezuma Navarro, con datos de Banco de Información Económica – INEGI.

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

Cuadro comparativo de los diferentes modos de transporte en la ZMVM Modo de Transporte Metro Característica estudiada

Tren Ligero Autobús STE* Articulado

Autobús Regular

Microbús

Automóvil

1,530

1,530

1,530

No. de pasajeros a transportar

1,530

1,530

1,530

No. de vehículos requeridos (Capacidad)

1 Tren (9 vagones)

4 Trenes (374 pax)

10 Autobuses (160 pax)

Área de vialidad ocupada en un instante

525 m2 subterráneo=0

420 m2

700 m2

1,000 m2

1,360 m2

20,000 m2

Velocidad comercial promedio

36 km/h

20 km/h

16 km/h

12 km/h

10 km/h

-- km/h

17 Autobuses 39 Microbuses 1,215 Autos (90 pax) (40 pax) (1.2 – 1.6 pax)

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

En los últimos 30 años…

¿Por qué los habitantes de la ZMVM preferirían el automóvil o el transporte público concesionado de baja capacidad?

Distribución Modal de Viajes en la ZMCM, 1986-2010

Ruta-100

Colectivos

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

¿Cómo cambiar la percepción acerca del automóvil particular y canalizar a nuevos usuarios al empleo del transporte público?

• • •

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¿Es funcional el sistema de transporte público? ¿Es confiable? ¿Es cómodo? ¿Es seguro? ¿Es integrado? ¿Es lo suficientemente amplia su cobertura de servicio?

¿Cuál sería el “valor agregado” que haría que un ciudadano que posee automóvil prefiera bajarse de él y hacer uso del servicio de transporte público?

El sistema de transporte colectivo, público o privado en el DF, se caracteriza por la insuficiencia, ineficiencia, incomodidad y bajo nivel de desempeño (organización anárquica y anacrónica) para una metrópoli del tamaño y complejidad de la ZMVM.

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Aspectos a considerar en el diseño de un servicio de transporte público de pasajeros del Siglo XXI:

SUSTENTABILIDAD: DESARROLLO URBANO: EQUIDAD:

- Reducción de la contaminación atmosférica - Uso eficiente de la energía - Uso racional del espacio urbano – “Densificación” - Mejora de la calidad de vida de sus habitantes

“mismas oportunidades para todos”

ACCESIBILIDAD:

“facilidad que los usuarios del transporte tienen para realizar interacciones y contactos entre los diversos orígenes y destinos de una zona, buscando que éstos cumplan con estándares de calidad.”

MOVILIDAD:

“lograr el mayor número de posibilidades de establecer conexión entre un considerable número de sitios en un área de estudio, planeando paralelamente aspectos tales como seguridad vial, urbanismo, intermodalidad del transporte, bajos impactos ambientales, políticas públicas.”

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Acciones de proveedores industriales, autoridades e interesados en la Movilidad Sustentable:

• Diseño e implementación de nuevos componentes motrices: - mejor rendimiento de los sistemas de propulsión - motores diseñados para trabajar con mejores o nuevos tipos de combustibles: Diesel UBA (se usan con equipos de absorción de óxidos de nitrógeno), Biodiesel, GNC. - motores certificados por la normatividad internacional, como EPA y EURO (inclusión de sistemas de Reducción Catalítica Selectiva – SCR, motores más limpios).

- sistemas de propulsión diseñados para reducir el consumo de combustible y de las emisiones de GEI (principalmente CO2); hasta el desarrollo de autobuses con tracción diesel-eléctrica, o GNCeléctrica, denominados “híbridos”.

• Diseño innovador de los vehículos, con carrocerías montadas sobre chasises que permitan un nivel de piso interior de no más de 38 cm con respecto del nivel de rodamiento: facilidad para el ingreso y la salida de los vehículos: Entrada Baja (Low Entry, LE).

• En las próximas décadas, se intensificarán estas tendencias (evidentes en las ciudades Europeas), con la sustitución de sistemas de propulsión basados en el consumo de combustibles fósiles, por la adopción de la tracción eléctrica: la “ELECTROMOVILIDAD”.

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

Autobús GNC

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

Autobús GNC - Euro VI

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

-La tracción eléctrica permite un mejor aprovechamiento energético

(la combustión interna implica pérdidas significativas, por rozamientos de piezas móviles y la generación de calor).

Dependiendo de las condiciones del estudio y del tipo de tecnología incorporado en el motor, se refieren diferentes rendimientos, pero en general, se estiman en un límite del 25% para los motores a gasolina y del 30% para los motores a diésel.

-La eficiencia energética en un autobús urbano diésel es de 25%; mientras que para un autobús eléctrico, es superior al 90%.

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

Las políticas de movilidad sustentable: “procuran la reducción de la congestión, la máxima libertad de acceso, la integración efectiva y armoniosa de las actividades dentro de la ciudad, así como la reducción del consumo de combustibles fósiles mediante el desarrollo e implementación de tecnologías más amigables con el medio ambiente, como vehículos con motores más eficientes, diseñados para operar con combustibles más limpios, sistemas híbridos (motor de combustión interna + motor eléctrico) e incluso, motores 100% eléctricos”.

La “Electromovilidad”, será un término que en el futuro próximo formará parte del glosario de términos en la agenda de las autoridades públicas internacionales, al referirse a la implementación de sistemas de transporte cuya tecnología de propulsión trabaje con una fuente de alimentación eléctrica.

Los vehículos con fuente de propulsión eléctrica se caracterizan, además de hacer un uso más eficiente de la energía, porque no emiten partículas contaminantes a la atmósfera y porque su motor no tiene vibraciones y es mucho más silencioso y ¡es mucho menos

contaminante!

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

La tracción eléctrica es una tecnología ampliamente difundida en los sistemas de transporte masivo.

En las principales ciudades del mundo, se cuenta con sistemas de trenes eléctricos como la tecnología de mayor capacidad de transportación (movilidad) urbana: metro subterráneo, trenes ligeros y/o trenes de cercanías.

El complemento (de menor capacidad) para dichos sistemas de transporte, que igualmente tiene el menor impacto en cuanto a emisiones a la atmósfera, está representado por:

-Autobuses Híbridos

-Autobuses Eléctricos

- Recarga Estática - Recarga Dinámica - Semiguiados

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” -Autobuses Híbridos.

Ventajas

Áreas de oportunidad

Tecnología intermedia: motor de combustión diesel o GNC más motor eléctrico

Tecnología en proceso de perfeccionamiento

Carga de baterías con el frenado mecánico (de limitada capacidad)

Costo de adquisición aún considerablemente elevado de los equipos de transporte

Reducción en el consumo de combustible de hasta 30%.

Reducción de emisiones de material particulado y C02

Reducir sus costos de operación y mantenimiento

Vida útil de los equipos (15 años)

Migrar la tecnología a “100% eléctrico recargable”

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Híbrido (Diesel-Eléctrico)

París

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Híbrido (Diesel-Eléctrico)

Londres Londres

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Híbrido (GNC-Eléctrico)

México, DF

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Híbrido (Diesel-Eléctrico – Recargable en terminal)

Gotemburgo

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” -Autobuses Eléctricos – Electrobús (E-Bus).

Ventajas

Áreas de oportunidad

Autonomía de 200 a 250 Km (según las condiciones de trabajo del vehículo y la vida útil de la batería)

Tecnología en proceso de perfeccionamiento: se está buscando reducir el peso e incrementar la vida útil de las baterías.

Carga plena en un periodo de 5 a 6 horas

Capacidad vehicular restringida

Infraestructura para abastecimiento de energía puntual

Costo de adquisición elevado de los equipos de transporte.

Cero emisiones de material particulado Muy bajos niveles de ruido Sistema libre de rozamiento mecánico: bajos costos de operación y mantenimiento

Vida útil prolongada de los vehículos (25 años)

Sistemas de Recarga:

- Estática - Dinámica - Semiguiado

¿Disposición de las baterías una vez que cumplan con su vida útil?

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Electrobús – E-Bus)

Sao Paulo

Recarga Estática de Oportunidad

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Electrobús – E-Bus)

Sao Paulo

Recarga Estática de Oportunidad

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Electrobús – E-Bus)

Recarga Estática en el Depósito

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Electrobús – E-Bus)

Recarga Estática en el Depósito

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Electrobús – E-Bus)

Recarga Estática en el Depósito

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Electrobús – E-Bus) OLEV: On-Line Electric Vehicle

Recarga Dinámica por Inducción

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Electrobús – E-Bus)

Recarga Dinámica por Inducción

Seúl

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Electrobús – E-Bus)

Recarga Dinámica por Inducción

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” -Autobuses Eléctricos – Trolebús (Trolley).

Ventajas

Áreas de oportunidad

Tecnología ampliamente probada, de elevado desempeño y confiabilidad

Inversión inicial significativa: para la instalación de la infraestructura eléctrica (subestaciones eléctricas, y líneas elevadas)

Cero emisiones de material particulado

Vehículos relativamente más costosos que los equipos tradicionales de transporte de combustión interna.

Operación silenciosa

Aceleración suave y sin cambios Bajos costos de operación y mantenimiento Vida útil prolongada de los vehículos (más de 25 años) Disponibilidad de equipos de transporte de 12m, 15m, 18m (articulado) y 24 m (biarticulado) de Piso Bajo Incorporación de electrónica avanzada (los trolebuses AC permiten la reutilización de la electricidad no consumida para la tracción) Los trolebuses modernos, han sido acondicionados con baterías de alto desempeño o con motores de combustión interna para proveerle de tracción en casos de emergencia o condiciones especiales de operación.

Infraestructura para abastecimiento de energía lineal: que en la actualidad también están evolucionando, para disponer de zonas de operación “libres de cables”.

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Trolebús)

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Trolebús)

Sao Paulo

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Trolebús)

Lucerna

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Trolebús)

Lucerna

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Trolebús)

Roma

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Trolebús)

Roma

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Trolebús)

TRV -Nantes

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Trolebús)

CivisBus -Rouen

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” En el mundo, operan en la actualidad 363 sistemas de autobuses eléctricos alimentados por línea elevada. Entonces: ¿por qué se ha estado desmantelando gradualmente este servicio en la Ciudad de México?

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Trolebús)

Guadalajara

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Autobús Eléctrico (Trolebús)

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

Pero… ¿en realidad es una “innovación” la adopción de tecnologías de tracción urbana basadas en la electricidad?

La CDMX… ¡¡ha contado con este tipo de tecnología desde hace más de 115 años!!

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” ¿Por qué se abandonaron los servicios de transportación en tranvía?

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” ¿Por qué se abandonaron los servicios de transportación en tranvía?

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” ¿Por qué se abandonaron los servicios de transportación en tranvía?

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Tranvía Moderno

París

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Tranvía Moderno

París

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Tranvía Moderno

Burdeos

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Tranvía Moderno

Sistema de“Alimentación Por el Suelo” (APS).

Emplea un tercer riel y patines de contacto eléctrico en los coches.

Burdeos

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Tranvía Moderno:

Tranvía Neumático (Translohr)

París

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Tranvía Moderno

París

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Tranvía Moderno

París

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Tranvía Moderno Acumulador de Carga Rápida (ACR)

Padua

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Tranvía Moderno Acumulador de Carga Rápida (ACR)

Padua

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Tranvía Moderno

Padua

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad” Tranvía Moderno

Padua

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

Conclusiones: El consumo de combustibles fósiles para efectos de movilidad urbana parece cada vez más irracional en las ciudades.

De las tecnologías de propulsión que se encuentran disponibles comercialmente en la actualidad, la tracción eléctrica sobresale como una alternativa viable por su alta eficiencia energética, no emitir partículas contaminantes a la atmósfera, sus bajos niveles de ruido y vibración, además de la prolongada vida útil de los equipos de transporte propulsados con esta tecnología.

Aún cuando los autobuses híbridos y los eléctricos no alimentados por cables aéreos recientemente han tenido avances significativos en su perfeccionamiento tecnológico, aún no son tan asequibles ni eficaces como los trolebuses.

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

Conclusiones (continuación): El trolebús moderno ha evolucionado: mantiene altos niveles de desempeño (en ciudades europeas se comercializan vehículos biarticulados de 24 metros con piso bajo), por lo que su inclusión en el sistema de corredores troncales de transporte de la Ciudad de México sería indudablemente una decisión responsable y congruente en el tema de las acciones de mitigación ante el cambio climático.

A la par de los trolebuses, los tranvías modernos, sobresalen en las ciudades europeas como el eslabón intermedio entre la accesibilidad que proporciona el transporte de superficie y la extraordinaria capacidad de transportación que ofrecen los sistemas de ferrocarriles metropolitanos.

“El Transporte Público y la Electromovilidad en la Ciudad”

¡Gracias!

M. en Ing. Francisco G. Alvarado Arias.

Profesor-Investigador. Ingeniería en Sistemas de Transporte Urbano.

Universidad Autónoma de la Ciudad de México. Plantel Centro Histórico.

Fray Servando Teresa de Mier No. 92. Col. Obrera.

Del. Cuauhtémoc. México, D.F. C.P. 06080.

Cubículo 300.

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