LA ALTA VELOCIDAD FERROVIARIA EN EL MUNDO

ALGUNOS ASPECTOS RELACIONADOS CON SU CONSTRUCCIÓN Y EXPLOTACIÓN

SEMINARIO INTERNACIONAL ALAF OCTUBRE 2016

Jose María Menéndez. Catedrático de Ing. e Infr. del Transporte. Universidad Castilla la Mancha (España)

Josemaria.menendez@uclm.es

2

Carretera Ferrocarril Porcentaje del FFCC

2000 302 20.1 4,3

2005 337 21.2 4,6

2010 341 22.3 4,9

2011 330 22.4 5,2

2012 321 22.5 5,6

2013 316 23.8 6,0

2014 319 24.7 6,2

2015 322 25.6 6,4

ESPAÑA Transporte de Viajeros. Periodo 2000-2015.

Miles de millones de viajeros-km

3

Carretera Ferrocarril Resto (*)

Francia 83,9 9,1 7,0

Alemania 84,4 8,4 7,2

Italia 79,7 6,3 10,0

España 79,6 6,2 10,2

Transporte de Viajeros. Reparto modal en porcentaje (2014)

(*) : Avión, transporte marítimo, autocares, vehículos de dos ruedas.

4

5

6

7

8

9

10

11

12

20866

2734 2623 2151

1475 923

598 354 0

4000

8000

12000

16000

20000

CHINA JAPÓN ESPAÑA FRANCIA ALEMANIA ITALIA COREA TAIWAN

2015. Redes de Alta Velocidad Ferroviaria (kilómetros)

Fuente: UE

13

130 79,5

42 37,5

1161

355

50,6 50,3

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

FRANCIA ALEMANIA ITALIA ESPAÑA CHINA JAPÓN TAIWAN COREA

2015. Tráfico en Alta Velocidad Ferroviaria (Millones de pasajeros)

Fuente: UE

14

49,9 25,2

12,7 14,1

386,3

90,2

9,6 14,4

0

50

100

150

200

250

300

350

400

FRANCIA ALEMANIA ITALIA ESPAÑA CHINA JAPÓN TAIWAN COREA

2015. Tráfico en Alta Velocidad Ferroviaria (Miles de millones de pasajeros-kilómetro)

Fuente: UE

3,95 4,13

3,06

5,18

2,17

7,24

9,83

6,00

0

2

4

6

8

10

12

FRANCIA ALEMANIA ITALIA ESPAÑA CHINA JAPÓN TAIWAN COREA

Densidad de red de Alta Velocidad (Km en operación/1000 Km2)

15

16

0,34

0,18 0,15

0,56

0,15

0,22

0,15 0,12

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

FRANCIA ALEMANIA ITALIA ESPAÑA CHINA JAPÓN TAIWAN COREA

Densidad de Red de Alta Velocidad. (Km en operación/1000 habitantes)

17

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

FRANCIA ALEMANIA ITALIA ESPAÑA CHINA JAPÓN TAIWAN COREA

Pasajeros en Alta Velocidad por Kilómetro de Alta Velocidad

18

2,03

0,98

0,69 0,81 0,84

2,81

2,16

1,00

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

FRANCIA ALEMANIA ITALIA ESPAÑA CHINA JAPÓN TAIWAN COREA

Pasajeros de Alta Velocidad por Habitante

19

29,98 32,36 34,75 37,4 39,86 39,6 41,44 43,13 44,85 47,97 52,56 51,86 51,89 52,04 51,09 50,79 50,2 50

10,16 11,59

13,93 15,52 15,26 17,46

19,6 20,85 21,64 21,92

23,33 22,56 23,9 23,31 24,75 25,18 24,3 25,2

3,64 4,46

5,09 6,76

7,08 7,43 7,93

8,55 8,91

8,82

8,88 10,75 11,61 12,28 12,79 13,2 12,87 13

1,52 1,67

1,94

2,08 2,18 2,03

2,09 2,32

2,7 2,59

5,48 11,51 11,72 11,23 11,18 12,74 13,74 14,13

0

20

40

60

80

100

120

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

FRANCIA ALEMANIA ITALIA ESPAÑA

Fuente: UE

Evolución del Tráfico de Viajeros de Alta Velocidad en Europa (Miles de millones de pasajeros-kilómetro)

20

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

1992 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Tráfico de Alta Velocidad en España: Relaciones Madrid-Sevilla y Madrid-Barcelona

(Miles de millones de viajeros-kilómetro)

Madrid-Sevilla Madrid-Barcelona

Fuente: FFE

21

Zamora

León

Palencia

Santander

La Línea Palencia –Santander Estudio de factibilidad con criterios VASD

Parámetros de diseño (IGP)

– Pendientes: » Máxima→15 mm/m; excepcional →18mm/m » En túnel: mínimo→5 mm/m; excepcional →2 mm/m » L max en máxima pendiente= 3000 m.

– Acuerdos verticales:

» Para V =300 km/h, mínima Kv=32000 m » Para V =250 km/h, mínima Kv=22000 m.

Descripción geométrica de la línea Palencia-Santander

Descripción geométrica de la línea Palencia-Santander

• V =300 km/h Curvas: R≥5350 m

• V=250 km/h Curvas: R≥3550 m

VELOCIDADES MÁXIMAS DE DISEÑO:

• V =300 km/h Curvas: R≥5350 m

• V=250 km/h Curvas: R≥3550 m

VELOCIDADES MÁXIMAS DE DISEÑO:

Descripción geométrica de la línea Palencia-Santander

• V =300 km/h Curvas: R≥5350 m

• V=250 km/h Curvas: R≥3550 m

VELOCIDADES MÁXIMAS DE DISEÑO:

Descripción geométrica de la línea Palencia-Santander

26

Descripción geométrica de la línea Palencia-Santander Síntesis de datos

Longitud de la línea propuesta 186,6 km

Velocidades máximas de diseño 250/300 km/h

Grandes infraestructuras a construir 10 túneles 10 viaductos

Tramos en los que se descompone el trazado 12

Servicios actuales 6 trenes por día y sentido

Hipótesis de demanda futura 9 trenes por día y sentido 15 trenes por día y sentido 20 trenes por día y sentido

Tiempo actual de recorrido 2 h 33 min 3 h 26 min

Tiempo previsto para el tren más rápido en alta velocidad

52 min

Descripción geométrica de la línea Palencia-Santander Características de los tramos y costes de construcción

28

Opción elegida Costes de construcción

Vía doble (100%) 3337,08

Vía simple (100%) 2073,50

Costes de Construcción de las opciones extremas. (Millones de euros)

Aplicación del modelo de ajuste de circulaciones

• OPCION I • Todos los tramos en vía doble (20 trenes por sentido)

7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5

0

25

50

75

100

125

150

175

Section

3

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Palencia

Santander

30

CASO DE ANÁLISIS COSTES

Construcción Mantenimiento

Vía doble (100%) 3337,08 18,17 16,13 13,68

Vía doble T2, T3, T8, T9

2661,69

16,04 14,53 12,72

Vía doble T2, T3, T6, T7

2269,96

15,99 14,50 12,70

Vía doble T2,T7,T12 2161,18

16,60 14,95 12,97

Vía simple (100%) 2073,50 14,90 13,68 12,21

Costes de Construcción y mantenimiento de cinco opciones diferentes. (Millones de euros)

31

CASO DE ANÁLISIS FUNCIONALIDAD COSTES

Nº trenes Tiempo

tren medio

Tiempo tren más

lento Construcción Mantenimiento

Vía doble (100%)

20 1.000 1.000 3337,08

18,17 15 1.000 1.000 16,13 9 1.000 1.000 13,68

Vía doble T2, T3, T8, T9

20 1.000 1.000 2661,69

16,04 15 1.000 1.000 14,53 9 1.000 1.000 12,72

Vía doble T2, T3, T6, T7

20 1.029 1.079 2269,96

15,99 15 1.015 1.026 14,50 9 1.000 1.000 12,70

Vía doble T2,T7,T12

20 1.076 1.117 2161,18

16,60 15 1.032 1.055 14,95 9 1.017 1.026 12,97

Vía simple (100%)

20 1.165 1.211 2073,50

14,90 15 1.107 1.142 13,68 9 1.070 1.098 12,21

Costes de Construcción y mantenimiento de cinco opciones diferentes. Índices de Calidad según la demanda atendida

8 10 12 14 16 18 20 22

0

25

50

75

100

125

150

175

• OPCION IV • Los tramos 2, 7 y 12 en vía doble (9 trenes por sentido)

Section

3

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Palencia

Santander

Análisis comparado de opciones de infraestructura

8 10 12 14 16 18 20 22

0

25

50

75

100

125

150

175

Section

3

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Palencia

Santander

Modification in the preferred

departure time

Modification of speed

Análisis comparado de opciones de infraestructura

• OPCION IV • Los tramos 2, 7 y 12 en vía doble (9 trenes por sentido)

8 10 12 14 16 18 20 22

0

25

50

75

100

125

150

175

• OPCION IV • Los tramos 2, 7 y 12 en vía doble (15 trenes por sentido)

Section

3

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Palencia

Santander

Análisis comparado de opciones de infraestructura

8 10 12 14 16 18 20 22

0

25

50

75

100

125

150

175

• OPCION IV • Los tramos 2, 7 y 12 en vía doble (15 trenes por sentido)

Section

3

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Palencia

Santander

Double composed trains

Modification of speed

Modification in the preferred departure

time

Análisis comparado de opciones de infraestructura

8 10 12 14 16 18 20 22

0

25

50

75

100

125

150

175

• OPCION IV • Los tramos 2, 7 y 12 en vía doble (20 trenes por sentido)

Section

3

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Palencia

Santander

Análisis comparado de opciones de infraestructura

8 10 12 14 16 18 20 22

0

25

50

75

100

125

150

175

• OPCION IV • Los tramos 2, 7 y 12 en vía doble (20 trenes por sentido)

Section

3

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Palencia

Santander

Double composed trains

Modification of speed

Modification in the preferred

departure time

Análisis comparado de opciones de infraestructura

7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5

0

25

50

75

100

125

150

175

• OPCION V • Todos los tramos en vía simple (20 trenes por sentido)

Section

3

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Palencia

Santander

Aplicación del modelo de ajuste de circulaciones

7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5

0

25

50

75

100

125

150

175

• OPCION V • Todos los tramos en vía simple (20 trenes por sentido)

Section

3

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Palencia

Santander

Aplicación del modelo de ajuste de circulaciones

• OPCION V • Todos los tramos en vía simple (20 trenes por sentido)

7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5

0

25

50

75

100

125

150

175

Section

3

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Palencia

Santander

Modification in the preferred departure

time

Aplicación del modelo de ajuste de circulaciones

7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5

0

25

50

75

100

125

150

175

• OPCION V • Todos los tramos en vía simple (20 trenes por sentido)

Section

3

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Palencia

Santander

Double composed trains

Double composed trains

Modification in the preferred departure

time

Aplicación del modelo de ajuste de circulaciones

42

INGRESOS Y COSTES DEL OPERAODOR COSTES INGRESOS

Mantenimiento Amortización Uso de vía Energía Staff Servicio clientes Coste total Tarifas 8,06 11,25 21,75 2,60 1,84 10,30 55,80 76,63 6,05 8,25 16,65 1,95 1,38 7,72 39,00 57,47 3,63 5,25 10,02 1,17 0,83 4,63 25,53 34,48 8,06 11,25 21,12 2,26 1,84 10,30 54,83 76,63 6,05 8,25 15,96 1,69 1,38 7,72 41,05 57,47 3,63 5,25 9,54 1,05 0,83 4,63 24,93 34,48 8,06 11,25 20,91 2,14 1,84 10,30 53,75 76,36 6,05 8,25 16,16 1,70 1,38 7,72 41,26 57,47 3,63 5,25 9,72 1,09 0,83 4,63 25,15 34,48 8,06 11,25 21,09 2,20 1,84 10,30 54,74 76,63 6,05 8,25 16,30 1,72 1,38 7,72 41,42 57,47 3,63 5,25 9,80 1,07 0,83 4,63 25,21 34,48 8,06 11,25 20,59 2,02 1,84 10,30 54,06 76,63 6,05 8,25 15,91 1,58 1,38 7,72 40,89 57,47 3,63 5,25 9,38 0,95 0,83 4,63 24,67 34,48

CASO DE ANÁLISIS

Nº trenes

Doble vía(100%)

20 15 9

Doble vía T2, T3, T8, T9

20 15 9

Doble vía T2, T3, T6, T7

20 15 9

Doble vía T2,T7,T12

20 15 9

Vía simple (100%)

20 15 9

Costes de Explotación de cinco opciones diferentes. Ingresos por tarifas

43

44

45

46

47

48

49

50

Daily Services on International Corridors

51

Paris 11,5 Lyon 1,7 Marseille 1,5

Munich 2,3 Hamburg 3,7

Hannover 1,1 Nuremberg 1,1

Kassel 0,3

Madrid 6,5 Seville 1,5

Cordoba 0,3

Himeji 0,4

Tokyo 8,0 Osaka 2,5

Shizuoka 0,4

Yokohama 3,4 Hamamatsu 0,5

Nagoya 2,1 Gifu 0,4

Xuzhou 1,6

Mount Tishan 1,5

Cangzhou 0,4

Beijing 10,6 Tianjin 7,5

Jinan 3,2 Nanjing 4,8

Kioto 1,3 Kobe 1,4

Hakata 1,3

Kokura 0,9

Hiroshima 1,1

Okayama 0,6

Bengbu 0,7

Shanghai 12,7 Suzhou 2,1

Wuxi 2,1

Changzhou 2,1

Zhenjiang 1,0

Madrid 6,5 Barcelone 5,0

Zaragoza 0,7

42

53

48

78

323

151

Daily High Speed Services (in each direction)

52

Seville

Puertollano

Cordoba

Málaga

Toledo

Madrid

Valladolid

Zaragoza Lleida

Tarragona

Barcelona Calatayud

39,0 39,0 33,8 34,3

31,4

54,1

44,0

33,9

46,7

20,9

26,7

21,2

77,1 23,0

Valencia

Albacete

5,0

16,0 16,0

10,2

AVE Services AVANT Services

(Alvia, Altaria, Tren Hotel)

Caption

HSN. Exploitation system

53

Spain

Germany Italy

China

France South Korea

Japan Taiwan

Large Cities on International Corridors

54

Paris 11,5 Lyon 1,7 Marseille 1,5

Munich 2,3 Hamburg 3,7

Hannover 1,1 Nuremberg 1,1

Kassel 0,3

Madrid 6,5 Seville 1,5

Cordoba 0,3

Himeji 0,4

Tokyo 8,0 Osaka 2,5

Shizuoka 0,4

Yokohama 3,4 Hamamatsu 0,5

Nagoya 2,1 Gifu 0,4

Xuzhou 1,6

Mount Tishan 1,5

Cangzhou 0,4

Beijing 10,6 Tianjin 7,5

Jinan 3,2 Nanjing 4,8

Kioto 1,3 Kobe 1,4

Hakata 1,3

Kokura 0,9

Hiroshima 1,1

Okayama 0,6

Bengbu 0,7

Shanghai 12,7 Suzhou 2,1

Wuxi 2,1

Changzhou 2,1

Zhenjiang 1,0

Madrid 6,5 Barcelone 5,0

Zaragoza 0,7

55

PDI (1993) PIT (2000)

PEIT (2004) PITVI (2012)