Sistemas Derivados de Maglev: Una Aplicación de Vehículo de Carga Interoperable Enfocada en Mínimas Modificaciones a la Infraestructura Ferroviaria y a los Vehículos
Autores: Felez, Jesus; Vaquero-Serrano, Miguel A.; Liu, William Z.; Casanueva, Carlos; Schultz-Wildelau, Michael; Coquery, Gerard; Proietti, Pietro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Sistemas Derivados de Maglev: Una Aplicación de Vehículo de Carga Interoperable Enfocada en Mínimas Modificaciones a la Infraestructura Ferroviaria y a los Vehículos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Levitación magnética
Sistemas derivados del maglev
Motores lineales
Operaciones de carga
Potenciadores de tracción
Programación dinámica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La levitación magnética (maglev) ofrece oportunidades únicas para el transporte guiado; sin embargo, solo unos pocos sistemas maglev existentes han demostrado sus beneficios potenciales. Este documento explora el potencial de los sistemas derivados de maglev (MDS) en el ferrocarril convencional, centrándose en el uso de motores lineales para mejorar las operaciones de carga. Estos impulsores de tracción proporcionan capacidades de propulsión adicionales al reducir la dependencia del tren en la adherencia rueda-raíl y mejorar el rendimiento sin necesidad de una locomotora adicional. El estudio analiza la línea ferroviaria Gotemburgo-Borås en Suecia, una línea de vía única y tráfico mixto con capacidad limitada y velocidades lentas, donde la instalación de motores lineales en secciones en pendiente permitiría que los trenes de carga igualaran el rendimiento de los trenes de pasajeros, incluso en condiciones de adherencia desafiantes. Los perfiles de velocidad objetivo se precomputaron utilizando programación dinámica, mientras que un algoritmo de control predictivo del modelo determinó el estado óptimo del tren y las trayectorias de control. Los resultados muestran que los trenes de carga pueden alcanzar las velocidades deseadas, pero a costa de un aumento en el consumo de energía. Un análisis de costo-beneficio a nivel de sistema revela un impacto positivo con una relación beneficio-costo favorable. Aunque el consumo de energía aumenta, el ahorro de tiempo y la reducción de emisiones de CO al trasladar mercancías de la carretera al ferrocarril demuestran beneficios económicos y ambientales sustanciales, mejorando la eficiencia y sostenibilidad del tráfico de carga ferroviaria.
Descripción
La levitación magnética (maglev) ofrece oportunidades únicas para el transporte guiado; sin embargo, solo unos pocos sistemas maglev existentes han demostrado sus beneficios potenciales. Este documento explora el potencial de los sistemas derivados de maglev (MDS) en el ferrocarril convencional, centrándose en el uso de motores lineales para mejorar las operaciones de carga. Estos impulsores de tracción proporcionan capacidades de propulsión adicionales al reducir la dependencia del tren en la adherencia rueda-raíl y mejorar el rendimiento sin necesidad de una locomotora adicional. El estudio analiza la línea ferroviaria Gotemburgo-Borås en Suecia, una línea de vía única y tráfico mixto con capacidad limitada y velocidades lentas, donde la instalación de motores lineales en secciones en pendiente permitiría que los trenes de carga igualaran el rendimiento de los trenes de pasajeros, incluso en condiciones de adherencia desafiantes. Los perfiles de velocidad objetivo se precomputaron utilizando programación dinámica, mientras que un algoritmo de control predictivo del modelo determinó el estado óptimo del tren y las trayectorias de control. Los resultados muestran que los trenes de carga pueden alcanzar las velocidades deseadas, pero a costa de un aumento en el consumo de energía. Un análisis de costo-beneficio a nivel de sistema revela un impacto positivo con una relación beneficio-costo favorable. Aunque el consumo de energía aumenta, el ahorro de tiempo y la reducción de emisiones de CO al trasladar mercancías de la carretera al ferrocarril demuestran beneficios económicos y ambientales sustanciales, mejorando la eficiencia y sostenibilidad del tráfico de carga ferroviaria.