Transporte
Keywords: Transporte, Aeropuerto, Avión, Canal, Coche, Combustión, Contaminación, Ferrocarril
Se denomina transporte al traslado de personas o bienes de un lugar a otro. El término proviene del latín trans (al otro lado) y portare (llevar).
Tiene numerosos aspectos, la mayoría de los cuales puede discriminarse en infraestructuras, vehículos y operaciones. Puede también distinguirse según la posesión y uso de la red: transporte público, si los vehículos son utilizables por cualquiera, y transporte privado, si los vehículos solo los usan sus dueños. En inglés se denomina "transit" al transporte público y "traffic" al transporte privado. En español no se hace esa distinción, usándose las palabras "tránsito" y "tráfico" indistintamente para referirse a la circulación de vehículos de transporte.
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Infraestructura del transporte
La infraestructura se denomina normalmente red y se distinguen las de carreteras, vías de ferrocarril, rutas aéreas, canales, tuberías, etc., incluyendo los nodos o terminales: aeropuertos, estaciones de ferrocarril, terminales de autobuses y puertos.
Vehículos
Los vehículos de transporte (coches, trenes, aviones, etc.) transitan sobre las redes, aunque existen casos de redes que no usan vehículos: la red peatonal, las redes de aceras móviles, las cintas transportadoras y los ductos o tuberías.
Operaciones
Las operaciones tratan del control del sistema (semáforos, control de trenes, control del tráfico aéreo, etc.) así como de las políticas, los modos de financiación y la regulación del transporte (p.ej el uso de peajes o impuestos).
Diseño de redes de transporte
En términos generales, el diseño de redes es parte de la ingeniería civil y la planificación urbana, el diseño de vehículos de la ingeniería mecánica, también especializada en campos como ingeniería naval e ingeniería aeronáutica, mientras que las operaciones son frecuentemente específicas aunque podrían pertenecer con mayor propiedad a la investigación de operaciones o la ingeniería de sistemas. La ingeniería de transporte toma elementos de todas estas áreas para, esencialmente, diseñar la capacidad de los elementos a construir.
Las redes se diseñan considerando tres aspectos: la geometría, la resistencia y la capacidad. En la práctica, el diseño de transporte centra sus miras en tomar los diseños geométricos y definir su ancho, número de carriles, vías o diámetro. Su producto es tomado por el especialista en pavimentos, rieles, puentes o ductos y convertido en espesores de calzada, balasto, vigas o paredes de tubería. El ingeniero de transporte es también responsable de definir el funcionamiento del sistema considerando el tiempo.
No debe confundirse la complejidad del problema de transporte con el uso de tecnología avanzada: tal vez el problema más complejo de transporte del mundo no sea el de congestiones vehiculares en Singapur o el transporte de carga al espacio, sino el del traslado de peregrinos de La Meca a Medina, con restricciones enormes de tiempo y logística.
Métodos para el diseño de redes de transporte
Los principales métodos para el diseño de redes incluyen el de las cuatro etapas, el uso de la teoría de colas, la simulación y los métodos que podríamos llamar de coeficientes empíricos.
Método de cuatro etapas
En este método se calcula separadamente la "generación de viajes", o número de personas o cantidad de carga que produce un área, la "distribución" de viajes, que permite estimar el número de viajes o cantidad de carga entre cada zona de origen y destino, la "partición modal", es decir el cálculo del número de viajes o cantidad de carga que usarán los diferentes modos de transporte y su conversión en número de vehículos y finalmente, la "asignación" o la definición de cuales segmentos de la red o rutas utilizarán los vehículos. Este proceso se realiza utilizando la densidad y localización de población o de carga actual para verificar que los volúmenes previstos por el método estén de acuerdo con la realidad. Finalmente se usan las estimaciones de población futura para recalcular el número de vehículos en cada arco de la red que se usará para el diseño. Se usa principalmente para la planeación de transporte y es exigido por ley en muchas zonas urbanas.
Método de teoría de colas
Utiliza la estadística y ciertas asunciones sobre el proceso de servicio. Permite estimar, a partir de las tasas de llegada de los clientes (ya sean vehículos o personas) y de la velocidad de atención de cada canal de servicio, la longitud de cola y el tiempo promedio de atención. La tasa de llegada de los clientes debe analizarse para conocer, no solamente su intensidad en número de clientes por hora, sino su distribución en el tiempo. Se ha encontrado experimentalmente que la distribución de Poisson y las distribuciones geométricas reflejan bien, respectivamente, la llegada aleatoria de clientes y la llegada de clientes agrupados. Se utiliza principalmente para la estimación de número de casetas de peaje, surtidores en estaciones de combustible, puestos de atención en puertos y aeropuertos y número de cajeros o líneas de atención al cliente requeridas en un establecimiento.
Métodos de simulación de transporte
Existen dos tipos principales de simulaciones en computador utilizadas en la ingeniería de transporte: macrosimulaciones y microsimulaciones.
Las primeras utilizan ecuaciones que reflejan parámetros generales de la corriente vehicular, como velocidad, densidad y caudal. Muchas de las ideas detrás de estas ecuaciones están tomadas del análisis de flujo de líquidos o gases o tomadas de relaciones halladas empíricamente entre estas cantidades y sus derivadas.
Las segundas simulan cada vehículo o persona individualmente y hacen uso de ecuaciones que describen el comportamiento de estos vehículos o personas cuando siguen a otro (ecuaciones de seguimiento vehicular) o cuando circulan sin impedimentos.
Métodos de coeficientes
Utilizan ecuaciones de tipo teórico pero, en general, parten de mediciones que indican la capacidad de una red en condiciones ideales. Esta capacidad, normalmente, va disminuyendo a medida que la red o circunstancias se alejan de ese ideal.
Los métodos proporcionan coeficientes, menores que la unidad, por los que se debe multiplicar la capacidad "ideal" de la red para encontrar la capacidad en las condiciones dadas.
Modos de transporte
Los modos son combinaciones de redes, vehículos y operaciones, e incluyen el andar, el coche, el sistema de carretera, los ferrocarriles, el transporte marítimo (barcos, canales, y puertos) y el transporte aéreo (aeroplanos, aeropuertos y control del tráfico aéreo).
Técnicamente hablando, el modo de transporte está restringido a la definición dada para la tercera de las etapas del método de cuatro etapas.
Categorías de transporte
- Transporte por carretera
- Transporte público
- Transporte aéreo
- Transporte ferrocarril
- Transporte marítimo
- Transporte fluvial
- Transporte en bicicleta
- Transporte peatonal
- Transporte impulsado por animal
Transporte y comunicaciones
El transporte y la comunicación son tanto sustitutos como complementos. Aunque el avance de las comunicaciones es importante y permite trasmitir información por telégrafo, teléfono, fax o correo electrónico, el contacto personal tiene características propias que no se pueden sustituir.
El crecimiento del transporte sería imposible sin la comunicación, vital para sistemas de transporte avanzados (control de trenes, control del tráfico aéreo, control del estado del tránsito carretero, etc.). No existe, sin embargo, relación probada entre el crecimiento de estos dos sistemas. El mejor predictor del crecimiento de un sistema de transporte es el crecimiento del producto interno bruto de un área. Resulta, además, relativamente fácil encontrar predicciones del PIB. La utilización de series históricas para predecir el crecimiento futuro del sistema de transporte puede llevar a serios errores (problema de la "suboptimización" o de análisis fragmentario de un sistema).
Transporte, actividades y uso de la tierra
El transporte y el uso de la tierra están relacionados de manera directa. Dependiendo del uso de la tierra se generan actividades específicas que no necesariamente coinciden con el lugar de residencia de quienes las desarrollan, en cuyo caso se deben trasladar. Una jornada puede ser dividida entre el tiempo gastado en actividades y el tiempo gastado viajando desde y hacia el lugar en el cual se desarrollan tales actividades. Se dice que el transporte es "una demanda indirecta", dado que carece de fin en sí mismo pero es necesario para desarrollar las actividades en el sitio de destino.
El uso de la tierra agrupando una variedad de actividades dentro de la misma zona minimiza la necesidad del transporte. Por el contrario, la organización de zonas para actividades exclusivas la aumenta. Sin embargo, hay economías de escala al agrupar actividades, lo que impide una organización de actividades por zonas completamente heterogéneas.
También el transporte y el uso de tierra actúan recíprocamente de otro modo dado que los servicios de transporte consumen tierra, al igual que las ciudades. Un sistema de transporte eficiente puede minimizar el uso de la tierra. Sin embargo, este ahorro debe ser comparado con el coste; un sistema de trasporte eficiente en una ciudad grande puede tener un coste sumamente elevado.
Transporte, energía y ambiente
El transporte es un consumidor importante de energía, la cual se obtiene transformando combustibles, mayoritariamente mediante motores de combustión. En el proceso de combustión se generan emisiones gaseosas (CO2, CO, NOx, SOx y otros, como partículas) cuya nocividad depende de la fuente de energía usada.
Suele sostenerse que los vehículos eléctricos impulsados son "limpios", al igual que aquellos que usan celdas de hidrógeno). La realidad es que estos tipos de vehículos generan, hoy en día, mayor contaminación que los vehículos de combustión interna. La razón es que la generación de hidrógeno o electricidad consume energía producida en centrales alimentadas principalmente por carbón, es decir, las centrales que se usan fuera de período pico. La producción de hidrógeno o el almacenamiento en baterías introduce pérdidas del orden del 60% de la electricidad producida y por lo tanto triplica la cantidad de contaminación producida en las plantas de carbón. En general, se estima que el uso de vehículos de hidrógeno aumentará la cantidad de carbono y azufre en la atmósfera (responsables del calentamiento global y la lluvia ácida) pero disminuirá la cantidad de compuestos de nitrógeno (responsable del "smog" o "humo-niebla". Tienen, eso sí, la ventaja (o desventaja) de que permiten centralizar la contaminación en un solo lugar y hacer más fácil su tratamiento (u ocultamiento).
Dado que se prevé el agotamiento de combustibles fósiles hacia el año 2050, el transporte mundial enfrenta el reto de modificar completamente sus sistemas en algo menos de cinco décadas. Se prevé que los vehículos de hidrógeno serán los más económicos, si se extrapolan las tecnologías actuales, con lo cual deberemos aprender a producirlo por otros métodos distintos del altamente contaminante que se usa hoy en día (tratamiento de gas natural con vapor), que genera inmensas cantidades de dióxido de carbono, si queremos que su uso no contribuya aún más al calentamiento global.
Aunque durante los últimos años los vehículos han estado haciéndose más limpios, como consecuencia de regulaciones ambientales más estrictas e incorporación de mejores tecnologías, (convertidores catalíticos, etc.), y, sobre todo, por un mejor aprovechamiento del combustible, esta situación ha sido más que compensada por la subida tanto del número de vehículos como del uso creciente anual de cada vehículo, lo cual determina que ciudades con más de 1.000.000 de habitantes presenten problemas de índices de contaminación atmosférica excesivos, afectando la salud de la población.
Transporte internacional
Las empresas que llevan a cabo operaciones de transporte internacional de mercancías se denominan transitarios. Existen diversos convenios que regulan los términos y condiciones en que se realizan el transporte de las mercancías: quién se hace responsable de qué gastos, seguros de transporte etc. Los términos más usados son los llamados INCOTERMS. IATA regula las condiciones del transporte aéreo de mercancías.
Véase también:
- Ingeniería civil
- Lista de asuntos de transporte - una lista completa de redes de transporte, modos, y cuestiones.
- Marcas automóviles
- Medio de transporte
- Aduanas