transporte ferroviario de mercancías

El transporte ferroviario de mercancías consiste en el uso de ferrocarriles y trenes para transportar carga , en contraposición a los pasajeros .

Un tren de carga , tren de mercancías o tren de mercancías es un grupo de vagones de carga (EE. UU.) o vagones de mercancías ( Unión Internacional de Ferrocarriles ) remolcados por una o más locomotoras en una vía férrea, que transportan carga total o parcialmente entre el remitente y el destino previsto como parte de la cadena logística . Los trenes pueden transportar material a granel , contenedores intermodales , carga general o carga especializada en vagones diseñados para tal fin. ^{[ 1 ]} Las prácticas y la economía del transporte ferroviario de mercancías varían según el país y la región.

Cuando se mide en toneladas-milla o toneladas-kilómetro transportadas, el transporte ferroviario es más eficiente energéticamente que otros modos de transporte. Generalmente, se logran los máximos ahorros con productos a granel (por ejemplo, carbón ), especialmente cuando se transportan a largas distancias. El transporte de mercancías por ferrocarril suele implicar costos de transbordo , particularmente cuando el remitente o el destinatario carecen de acceso ferroviario directo. Estos costos pueden superar los de la operación del propio tren, un factor que prácticas como la contenerización , el transporte de remolques sobre vagones plataforma o el transporte por carretera buscan minimizar.

Tradicionalmente, las grandes empresas de transporte construían fábricas y almacenes cerca de las vías férreas y disponían de un tramo de vía en sus terrenos, denominado apartadero , donde se cargaban y descargaban las mercancías de los vagones. Otras empresas transportaban sus mercancías en carros o camiones desde o hacia una estación de mercancías (o estación de carga en EE. UU.). Locomotoras más pequeñas trasladaban los vagones desde los apartaderos y las estaciones de mercancías a una playa de clasificación , donde cada vagón se acoplaba a uno de los varios trenes de larga distancia que se estaban formando allí, según su destino. Cuando tenían la longitud suficiente, o según el horario previsto, cada tren de larga distancia se enviaba a otra playa de clasificación. En la siguiente playa de clasificación, los vagones se reclasificaban . Los que tenían como destino estaciones servidas por esa playa se asignaban a trenes locales para su entrega. Los demás se reagrupaban en trenes con destino a playas de clasificación más cercanas a sus destinos finales. Un solo vagón podía ser reclasificado o cambiado de estación en varias playas antes de llegar a su destino final, un proceso que ralentizaba el transporte ferroviario de mercancías y aumentaba los costes. Debido a esto, los operadores de ferrocarriles de carga han intentado continuamente reducir estos costos reduciendo o eliminando las maniobras en los patios de clasificación mediante técnicas como trenes unitarios y contenedores , y en algunos países estos han reemplazado por completo los trenes de carga mixtos. ^{[ 3 ]} En muchos países, los ferrocarriles se han construido para transportar una sola mercancía, como carbón o mineral, desde un punto interior hasta un puerto.

El transporte ferroviario de mercancías utiliza diversos tipos de vagones (UIC) o vagones de carga (UIC). Entre ellos se incluyen vagones cerrados ( UIC ) para mercancías generales, vagones plataforma ( UIC) para cargas pesadas o voluminosas, vagones de plataforma baja para el transporte de vehículos de carretera; furgones frigoríficos para el transporte de alimentos, vagones abiertos sencillos para el transporte de materiales a granel, como minerales y carbón , y cisternas para el transporte de líquidos y gases. La mayor parte del carbón y los áridos se transportan en vagones tolva o góndolas (UIC) o vagones abiertos (UIC) que se pueden llenar y descargar rápidamente, lo que permite una manipulación eficiente de los materiales.

El transporte ferroviario es muy eficiente energéticamente y mucho más respetuoso con el medio ambiente que el transporte por carretera. ^{[ 2 ] [ 4 ]} En comparación con el transporte por carretera, que emplea el uso de camiones , el transporte ferroviario garantiza que las mercancías que de otro modo podrían transportarse en muchos camiones se transporten en un solo envío. Esto ahorra mucho en lo que respecta al coste relacionado con el transporte. ^{[ 5 ]} El transporte ferroviario de mercancías también tiene costes externos muy bajos . ^{[ 2 ]} Por lo tanto, muchos gobiernos han estado impulsando el cambio de mercancías de camiones a trenes, debido a los beneficios ambientales que ello conllevaría. ^{[ 2 ] [ 4 ]} El transporte ferroviario y la navegación interior (también conocido como «transporte por vías navegables interiores» (TVI) o «transporte fluvial») son modos de transporte igualmente respetuosos con el medio ambiente, y ambos forman partes importantes del Pacto Verde Europeo de 2019. ^{[ 2 ]}

En Europa (especialmente en Gran Bretaña), muchas ciudades industriales se desarrollaron antes de la llegada del ferrocarril. Muchas fábricas no tenían acceso directo a la vía férrea. Esto significaba que la mercancía debía enviarse a través de una estación de mercancías , transportarse en tren y descargarse en otra estación para su posterior entrega a otra fábrica. Cuando los camiones sustituyeron a los caballos, a menudo resultaba más económico y rápido realizar un solo viaje por carretera. En Estados Unidos, sobre todo en el Oeste y el Medio Oeste , las ciudades se desarrollaron con el ferrocarril y las fábricas solían tener conexión directa. A pesar del cierre de muchas líneas secundarias, el transporte ferroviario de carga entre empresas sigue siendo habitual.

Los ferrocarriles fueron pioneros en el uso de equipos de procesamiento automático de datos, comenzando a principios del siglo XX con tarjetas perforadas y equipos de registro de unidades . ^{[ 6 ]} Muchos sistemas ferroviarios han adoptado la programación y optimización computarizada de trenes, lo que ha reducido costos y ayudado a aumentar el tráfico ferroviario en las vías.

La relación de los ferrocarriles de carga con otros modos de transporte varía ampliamente. Prácticamente no existe interacción con el transporte aéreo , pero sí una estrecha cooperación con el transporte marítimo, y una relación mayormente competitiva con el transporte por carretera y fluvial de larga distancia. Muchas empresas envían sus productos por ferrocarril si el envío es de larga distancia, ya que puede resultar más económico enviar grandes cantidades por ferrocarril que por carretera; sin embargo, el transporte fluvial sigue siendo una alternativa viable donde el transporte marítimo está disponible. ^{[ 7 ]}

En ocasiones, personas que carecen del dinero o el deseo de viajar legalmente abordan trenes de carga de forma ilegal, una práctica conocida como " viajar ilegalmente ". La mayoría de estos viajeros se cuelan en las estaciones de tren y se esconden en vagones de carga. Los más audaces abordan trenes en movimiento, lo que ocasionalmente provoca accidentes mortales, algunos de los cuales no se registran. El acto de abandonar una ciudad o zona subiéndose a un tren de carga se denomina a veces "salir corriendo", como cuando se toma un tren para salir de la ciudad. ^{[ 8 ]}

La carga a granel constituye la mayor parte del tonelaje transportado por la mayoría de los ferrocarriles de carga. La carga a granel es mercancía que se transporta sin embalaje en grandes cantidades. Estas cargas generalmente se vierten, ya sea en estado líquido o sólido, con un pico o una pala, dentro de un vagón de ferrocarril . Los líquidos, como el petróleo y los productos químicos, y los gases comprimidos se transportan por ferrocarril en vagones cisterna . ^{[ 9 ]}

Los vagones tolva son vagones de carga utilizados para transportar productos a granel secos como carbón , mineral , grano , balasto de vía y similares. Este tipo de vagón se distingue de un vagón góndola (EE. UU.) o vagón abierto (UIC) en que tiene puertas que se abren en la parte inferior o en los laterales para descargar su carga. El desarrollo del vagón tolva fue de la mano con el desarrollo de la manipulación automatizada de dichas mercancías, incluidas las instalaciones automatizadas de carga y descarga. Hay dos tipos principales de vagones tolva: abiertos y cubiertos; los vagones tolva cubiertos se utilizan para carga que debe protegerse de los elementos (principalmente la lluvia), como grano, azúcar y fertilizantes. Los vagones abiertos se utilizan para mercancías como el carbón, que puede mojarse y secarse con menos efectos dañinos. Los vagones tolva han sido utilizados por los ferrocarriles de todo el mundo siempre que se ha deseado la manipulación automatizada de la carga. Los volteadores de vagones rotativos invierten el vagón para descargarlo y se han convertido en la tecnología de descarga preferida, especialmente en América del Norte; Permiten el uso de vagones góndola más sencillos, resistentes y compactos (ya que no se requieren extremos inclinados) en lugar de vagones tolva.

La contenerización es un sistema de transporte intermodal de mercancías que utiliza contenedores marítimos estándar (también conocidos como « contenedores ISO » o «isotainers») que se pueden cargar con mercancía, sellar y colocar en buques portacontenedores , vagones de ferrocarril y camiones . La contenerización ha revolucionado el transporte de mercancías. A partir de 2009Aproximadamente el 90% de la carga no a granel a nivel mundial se transporta en contenedores apilados en buques de transporte; ^{[ 11 ]} el 26% de todo el transbordo de contenedores se realiza en China. ^{[ 12 ]} A partir de 2005En total, unos 18 millones de contenedores realizan más de 200 millones de viajes al año.

El uso de los mismos tamaños básicos de contenedores en todo el mundo ha reducido los problemas causados ​​por los anchos de vía incompatibles en diferentes países, al facilitar el transbordo entre trenes de diferentes anchos de vía. ^{[ 13 ]}

Si bien normalmente los contenedores viajan cientos o incluso miles de kilómetros por ferrocarril, la experiencia suiza demuestra que, con una logística debidamente coordinada, es posible operar un sistema de transporte de carga intermodal (camión + ferrocarril) viable incluso dentro de un país tan pequeño como Suiza . ^{[ 14 ]}

Contenerización de doble pila

La mayoría de los vagones plataforma no pueden transportar más de un contenedor estándar de 40 pies (12,2 m) encima de otro debido a la limitada altura libre , aunque normalmente pueden soportar el peso de dos. Transportar la mitad del peso posible resulta ineficiente. Sin embargo, si la vía férrea se ha construido con suficiente altura libre, un vagón de doble apilamiento puede aceptar un contenedor y aún así dejar espacio suficiente para otro contenedor encima. Tanto China como India operan trenes electrificados de doble apilamiento con catenaria. ^{[ 15 ]} 

En Estados Unidos, el Ferrocarril Southern Pacific (SP), con Malcom McLean , desarrolló el primer vagón intermodal de doble apilamiento en 1977. ^{[ 16 ] [ 17 ]} SP luego diseñó el primer vagón con ACF Industries ese mismo año. ^{[ 18 ] [ 19 ]} Al principio, tardó en convertirse en un estándar de la industria, luego en 1984 American President Lines comenzó a trabajar con el SP. Ese mismo año, el primer tren totalmente "de doble apilamiento" partió de Los Ángeles, California hacia South Kearny, Nueva Jersey , bajo el nombre de servicio ferroviario "Stacktrain". En el camino, el tren pasó del SP a Conrail . Ahorró dinero a los transportistas y ahora representa casi el 70 por ciento de los envíos de transporte de carga intermodal en Estados Unidos, en parte debido a las generosas alturas libres verticales utilizadas por los ferrocarriles estadounidenses. Estas líneas son operadas por diésel sin cableado aéreo .

El apilamiento doble también se utiliza en Australia entre Adelaida , Parkes , Perth y Darwin . Se trata de líneas exclusivamente diésel sin catenaria. Los Ferrocarriles Saudíes utilizan el apilamiento doble en su corredor Riad - Dammam . En India, el apilamiento doble se utiliza en determinadas líneas de carga. ^{[ 15 ]}

Algunos tipos de carga no son aptos para el transporte en contenedores o a granel; se transportan en vagones especiales diseñados a medida para dicha carga.

• Los automóviles se apilan en vagones portacoches abiertos o cerrados , y los vehículos se suben o se bajan de los transportadores conduciéndolos.
• Las bobinas de fleje de acero se transportan en vagones góndola modificados llamados vagones para bobinas .
• Las mercancías que requieren temperaturas específicas durante el transporte pueden transportarse en vagones frigoríficos (reefers, EE. UU.) o furgonetas refrigeradas (UIC), pero los contenedores refrigerados están ganando terreno.
• Los vagones plataforma con viga central se utilizan para transportar madera y otros materiales de construcción.
• Las cargas extra pesadas y de gran tamaño se transportan en vagones Schnabel.

La carga parcial es cualquier carga que no llena un vagón cerrado o un motor de caja cerrada o que es menor a la carga de un vagón cerrado .

Históricamente, en Norteamérica, los trenes se clasificaban como de carga directa o de carga en sentido horario. La carga directa generalmente transportaba envíos de carga parcial desde o hacia una terminal ferroviaria. En ocasiones, este producto llegaba o salía de dicha terminal mediante trenes de carga en sentido horario.

Debido a la dificultad de mantener un horario exacto, muchos trenes de carga fueron reemplazados por trenes de pasajeros y trenes directos con horarios regulares. ^{[ 21 ]} A menudo se trataba de trenes mixtos que prestaban servicio a comunidades aisladas. Al igual que con el servicio de pasajeros en general, los trenes de carga y sus envíos más pequeños dejaron de ser rentables. En Norteamérica, estos últimos cesaron, ^{[ 22 ]} y el sector público se hizo cargo del transporte de pasajeros.

Los ferrocarriles están sujetos al efecto red : cuantos más puntos conecten, mayor será el valor del sistema en su conjunto. Los primeros ferrocarriles se construyeron para transportar recursos, como carbón, minerales y productos agrícolas, desde el interior del país hasta los puertos para su exportación. En muchas partes del mundo, especialmente en el hemisferio sur, este sigue siendo el uso principal de los ferrocarriles de carga. Una mayor conectividad abre la red ferroviaria a otros usos de carga, incluido el tráfico no exportador. La conectividad de la red ferroviaria está limitada por muchos factores, como barreras geográficas (océanos y montañas), incompatibilidades técnicas (en particular, diferencias en el ancho de vía y los acoplamientos ferroviarios ) y conflictos políticos. Las redes ferroviarias más grandes se encuentran en Norteamérica y Eurasia. Los trenes de carga de larga distancia suelen ser más largos que los de pasajeros, y una mayor longitud mejora la eficiencia. La longitud máxima varía considerablemente según el sistema. ( Véase «Trenes más largos» para conocer la longitud de los trenes en diferentes países).

Muchos países están impulsando el aumento de la velocidad y el volumen del transporte ferroviario de mercancías para conquistar mercados, descongestionar las carreteras y agilizar los envíos en la era de las compras en línea . En Japón, la tendencia a incorporar el transporte ferroviario de mercancías se debe más a la disponibilidad de mano de obra que a otras razones.

Tonelaje de carga ferroviaria como porcentaje del total movido por país:

• Rusia: alrededor del 12% en 2016 ^{[ 23 ]} aumento del 11%
• Japón: 5% en 2017 ^{[ 24 ]}

Transporte ferroviario de mercancías en toneladas-kilómetro como porcentaje del total movido por país:

• EE. UU.: 27,4% en 2020 ^{[ 25 ]}
• China: 15,9% en 2022 ^{[ 26 ]}
• UE28 : más del 20% de todo el "tráfico interior" en 2021 ^{[ 27 ]}

Eurasia

Existen cuatro grandes redes ferroviarias interconectadas que atraviesan la masa continental euroasiática, junto con otras redes nacionales más pequeñas.

La mayoría de los países de la Unión Europea participan en una red de ancho de vía automático. El Reino Unido está conectado a esta red a través del Túnel del Canal de la Mancha . El proyecto Marmaray conecta Europa con el este de Turquía, Irán y Oriente Medio a través de un túnel ferroviario bajo el Bósforo . El Túnel de Base de San Gotardo, de 57 km, mejoró las conexiones ferroviarias norte-sur cuando se inauguró en 2016. España y Portugal son mayoritariamente de ancho de vía ancho, aunque España ha construido algunas líneas de ancho de vía estándar que conectan con la red europea de pasajeros de alta velocidad. Se utiliza una variedad de sistemas de electrificación y señalización, aunque esto es menos problemático para el transporte de mercancías; sin embargo, las gálibos impiden el servicio de doble apilamiento en la mayoría de las líneas. Generalmente se utilizan acoplamientos de tope y tornillo entre los vagones de mercancías, aunque hay planes para desarrollar un acoplamiento automático compatible con el SA3 ruso. Véase Conversión de acoplamiento ferroviario .

Los países de la antigua Unión Soviética , junto con Finlandia y Mongolia , participan en una red compatible con el ancho de vía ruso , utilizando acoplamientos SA3 . Las líneas principales están electrificadas. El Ferrocarril Transiberiano de Rusia conecta Europa y Asia, pero carece de las gálibos necesarios para transportar contenedores de doble apilamiento. Existen numerosas conexiones entre los países de ancho de vía ruso y sus vecinos de ancho de vía estándar en el oeste (en toda Europa) y en el sur (a China, Corea del Norte e Irán a través de Turkmenistán). Si bien la URSS tenía importantes conexiones ferroviarias con Turquía (desde Armenia) y con Irán (desde el enclave azerbaiyano de Najicheván ), estas han estado fuera de servicio desde principios de la década de 1990, ya que varios conflictos congelados en la región del Cáucaso han obligado al cierre de las conexiones ferroviarias entre Rusia y Georgia a través de Abjasia, entre Armenia y Azerbaiyán , y entre Armenia y Turquía .

China posee una extensa red de vía de ancho estándar. Sus trenes de carga utilizan acoplamientos Janney . Los ferrocarriles chinos conectan con la red de ancho estándar de Corea del Norte en el este, con la red de ancho ruso de Rusia, Mongolia y Kazajistán en el norte, y con la red de ancho métrico de Vietnam en el sur.

India y Pakistán operan exclusivamente con redes de ancho de vía ancho . Las guerras y conflictos entre India y Pakistán limitan actualmente el tráfico ferroviario entre ambos países a dos líneas de pasajeros. También existen conexiones desde India a Bangladesh y Nepal, y desde Pakistán a Irán, donde en Zahedan hay una nueva conexión, aunque poco utilizada, con la red de ancho de vía estándar .

Las cuatro principales redes euroasiáticas se conectan con los países vecinos y entre sí en varios puntos de ruptura de gálibo . La contenerización ha facilitado un mayor movimiento entre las redes, incluido un puente terrestre euroasiático .

América del norte

Canadá , México y Estados Unidos están conectados por una extensa red ferroviaria unificada de ancho de vía estándar . La única excepción notable es el Ferrocarril de Alaska , que se conecta a la red principal mediante barcazas .

Debido principalmente a factores externos, como la geografía y una combinación de materias primas que favorece al carbón, la cuota modal del transporte ferroviario de mercancías en Norteamérica es una de las más altas del mundo. ^{[ 28 ]}

El transporte ferroviario de mercancías está bien estandarizado en Norteamérica, con acoplamientos Janney y frenos de aire compatibles . Las principales variaciones se encuentran en el gálibo y el peso máximo de los vagones. La mayor parte de las vías son propiedad de empresas privadas que también operan trenes de mercancías en ellas. Desde la Ley Staggers de 1980, el sector del transporte ferroviario de mercancías en Estados Unidos se ha desregulado en gran medida. Los vagones de mercancías se intercambian habitualmente entre transportistas, según sea necesario, y se identifican mediante marcas de identificación de la empresa y números de serie. La mayoría cuenta con transpondedores de identificación automática de equipos ( EIM) legibles por ordenador . Salvo algunas excepciones , los trenes de mercancías en Norteamérica son remolcados por locomotoras diésel , incluso en el Corredor Noreste electrificado .

El desarrollo continuo orientado al transporte de mercancías incluye la modernización de más líneas para transportar cargas más pesadas y altas, en particular para el servicio de doble apilamiento , y la construcción de terminales intermodales e instalaciones de transbordo más eficientes para carga a granel. Muchos ferrocarriles intercambian en Chicago, y varias mejoras están en marcha o se han propuesto para eliminar los cuellos de botella allí. ^{[ 29 ]} La Ley de Mejora de la Seguridad Ferroviaria de EE. UU. de 2008 exige la conversión eventual a la señalización de Control Positivo de Trenes . En la década de 2010, la mayoría de los ferrocarriles de Clase I de Norteamérica adoptaron alguna forma de ferrocarril de precisión . ^{[ 30 ]}

África

Los ferrocarriles en África fueron construidos principalmente por las potencias coloniales para transportar recursos del interior a los puertos. Se prestó poca atención a la interconexión futura. Como resultado, se utilizan diversos estándares de ancho de vía y acoplamientos. Una red de ancho de vía de 1067 mm ( 3  pies  6  pulgadas ) con acoplamientos Janney da servicio al sur de África. África Oriental utiliza el ancho de vía métrico . África del Norte utiliza el ancho de vía estándar , pero una posible conexión con la red europea de ancho de vía estándar está bloqueada por el conflicto árabe-israelí . 

Australia

El ferrocarril se desarrolló de forma independiente en distintas partes de Australia y, como resultado, se utilizan tres anchos de vía principales. El ferrocarril transaustraliano de ancho de vía estándar atraviesa el continente.

En 2011, los ferrocarriles norteamericanos operaban 1.471.736 vagones de carga y 31.875 locomotoras, con 215.985 empleados. Originaron 39,53 millones de cargas de vagones (con un promedio de 63 toneladas cada una) y generaron 81.700 millones de dólares en ingresos por flete. Los ferrocarriles estadounidenses más grandes (Clase 1) transportaron 10,17 millones de contenedores intermodales y 1,72 millones de remolques. El tráfico intermodal representó el 6,2% del tonelaje originado y el 12,6% de los ingresos. Las principales mercancías fueron carbón, productos químicos, productos agrícolas, minerales no metálicos y transporte intermodal. El carbón por sí solo representó el 43,3% del tonelaje y el 24,7% de los ingresos. El transporte promedio fue de 917 millas. En Estados Unidos, los ferrocarriles transportan el 39,9% de la carga por tonelada-milla, seguidos por los camiones (33,4%), los oleoductos (14,3%), las barcazas (12%) y el transporte aéreo (0,3%). ^{[ 35 ]}

Los ferrocarriles transportaron el 17,1% de la carga de la UE en términos de toneladas-kilómetro, ^{[ 36 ]} en comparación con el transporte por carretera (76,4%) y las vías navegables interiores (6,5%). ^{[ 37 ]}

A diferencia de los trenes de pasajeros, los trenes de carga rara vez reciben nombres. Sin embargo, algunos sí los han recibido, ya sea de forma oficial o extraoficial:

• Super C
• " Tren de zumos "
• Coca-Cola Express
• La Bestia
• Cóndor

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  Un típico patio de clasificación estadounidense en Denver , Colorado . La terminal intermodal está a la derecha.
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  Tren de mercancías en el óblast de Rostov , Rusia
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  Tren de mercancías antiguo remolcado por vapor en 1964.
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  Un tren de contenedores que pasa por Jacksonville , Florida, con contenedores de 53 pies (16,15 m) utilizados para envíos dentro de Norteamérica.  
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  Un tren de mercancías de unidades múltiples de la serie M250 circulando por Japón.