Metodología para la evaluación de actuaciones de mejora en líneas ferroviarias convencionales existentes desde la perspectiva del incremento de la eficiencia energética

Abstract

[Resumen] El cambio climático, impulsado principalmente por las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), es una preocupación creciente a nivel global. El sector del transporte es el único cuyas emisiones siguen aumentando, debido a la mayor demanda de movilidad de personas y mercancías. Para combatirlo, se plantean medidas de adaptación (como fortalecer la resiliencia de las infraestructuras frente a fenómenos meteorológicos extremos) y de mitigación (mejora de la eficiencia energética para reducir el consumo y las emisiones). En el caso del transporte ferroviario, no existen estudios sobre la modificación del trazado de líneas convencionales para disminuir el consumo energético. Ante esta carencia, se desarrolló un modelo numérico, basado en la ecuación de movimiento del tren, que calcula el consumo de energía de un tren con diferentes composiciones y bajo diversas condiciones operativas. En el estudio se identifican tres estrategias de mejora energética: reducir la inclinación de las rampas, eliminar los cruces en vía única mediante tramos de doble vía y suprimir restricciones de velocidad. Estas medidas permiten ahorros en costes de tracción, aumentan la rentabilidad y, en mercancías, incrementan la carga transportable. Además, mejoran los tiempos de viaje y pueden contribuir a justificar inversiones en modernización de líneas.[Abstract] Climate change, driven primarily by greenhouse gas (GHG) emissions, is a growing global concern. The transport sector is the only one whose emissions continue to rise, due to the increased demand for the mobility of people and goods. To combat this, adaptation measures (such as strengthening the infrastructure resilience to extreme weather events) and mitigation measures (improving energy efficiency to reduce consumption and emissions) are being proposed. In the case of rail transport, there are no studies on modifying the layout of conventional lines to reduce energy consumption. Given this lack of research, a numerical model was developed, based on the train's equation of motion, which allows the calculation of the energy consumption of a train with different compositions and under various operating conditions. The study identifies three energy improvement strategies: reducing the gradient of ramps, eliminating single-track crossings by using double-track sections, and eliminating speed restrictions. These measures allow for savings in traction costs, increase profitability, and, in freight transport, increase the transportable load. In addition, they improve travel times and can help justify investments in line modernisation.[Resumo] O cambio climático, impulsado principalmente polas emisións de gases de efecto invernadoiro (GEI), é unha preocupación crecente a nivel mundial. O sector do transporte é o único cuxas emisións seguen a aumentar, debido á maior demanda de mobilidade de persoas e mercadorías. Para combater isto, propóñense medidas de adaptación (como o fortalecemento da resiliencia das infraestruturas a eventos meteorolóxicos extremos) e medidas de mitigación (mellora da eficiencia enerxética para reducir o consumo e as emisións). No caso do transporte ferroviario, non existen estudos sobre a modificación do trazado das liñas convencionais para reducir o consumo de enerxía. Dada esta falta de investigación, desenvolveuse un modelo numérico, baseado na ecuación de movemento do tren, que calcula o consumo de enerxía dun tren con diferentes composicións e en diversas condicións de funcionamento. O estudo identifica tres estratexias de mellora enerxética: reducir a pendente das ramplas, eliminar os pasos de vía única mediante o uso de tramos de dobre vía e eliminar as restricións de velocidade. Estas medidas permiten aforrar nos custos de tracción, aumentar a rendibilidade e, no transporte de mercadorías, aumentar a carga transportable. Ademais, melloran os tempos de viaxe e poden axudar a xustificar os investimentos na modernización das liñas.