Breve historia de la ingeniería aplicada al Transporte Transporte ETAPA ETAPA PRIMITIVA PRIMIT IVA En esta época el ser humano hace utilización de sí mismo como modo de transporte, sin más vías que las que le proporciona proporciona la naturaleza y sin más ayuda que sus piernas, brazos e imaginación, teniendo como único objetivo el moverse y acarrear aquello que le fuera necesario para para su super superviv vivenc encia ia Es así así como como nacen nacen los prime primero ros s probl problema emas s de transporte y las respectivas soluciones! el ser humano ideó formas más seguras y fáciles para llevar sus pertenencias, de proteger sus pies y formó veredas En éste momento, debido al asentamiento en lugares "jos y la creación de comunidades, los problemas de abastecimiento de alimentos y de comuni comunicac cación ión con otras otras comuni comunidad dades, es, motiv motivan an que el ser humano humano dome domest stiq ique ue anim anima ales les y los los util utilic ice e como como trac tracci ció ón o como como modo modos s de transporte #ambién, en esta época el ser humano elabora las primeras embar embarcac cacion iones es $balsa $balsas% s% para para aprov aprovec echar har la fuerz fuerza a de los ríos ríos o de los vientos para desplazarse &os dos anteriores anteriores ejemplos son característicos de un fenómeno importante! la utilización de las fuerzas de la naturaleza para transportarse #iempo después, con el hallazgo de la rueda se amplía el horizonte, ya que ahora es posible mover un mayor volumen, con mayor facilid facilidad ad a mayor mayores es distan distancia cias' s' sin embar embargo, go, esto esto plante planteó ó el prob problem lema a básico de la transportación, en una forma más clara! ()ué características debería tener el vehículo y qué clase de vía seleccionar $terrestre, acuática o aérea%* ETAPA FEUDAL +o FEUDAL +o puede darse una fecha precisa del surgimiento de esta etapa &a mejor característica que se puede considerar para ubicar a las innovaciones del transporte en esa época es que el desarrollo de los pueblos era relativamente grande, es decir, se trata ya de civilizaciones y no de grupos grupos relativ relativame amente nte primitivo primitivos s &a solución solución que cada civilización civilización dio al problema planteado planteado fue dada de acuerdo con su nivel de desarrollo cultural sí, mientras los egipcios construyeron únicamente plataformas de madera con troncos deslizantes y caminos rudimentarios, los romanos construyeron, aunque aunque tiempo tiempo despu después, és, camino caminos s con alto alto grado grado de prev previsi isión ón y dise-o dise-o utiliz utilizan ando do carr carreta etas s tirad tiradas as por caball caballos os #ambié ambién n y simult simultán ánea eamen mente te surgier surgieron on técnicas técnicas de navegac navegación ión y construcc construcción ión de vías acuáticas acuáticas $por ejem ejempl plo, o, en la .ra .ran #enoc enocht htit itla lan% n%,, basa basada das s en la acum acumul ula ación ción de e/periencias transmitidas de padres a hijos 0osteriormente, y con la aparición de los grandes imperios, viene un gran auge de los modos de transporte 1on ello, se motiva el crecimiento, tanto en la cantidad como en la calidad de los l os transportes $ya que a las potencias les aseguraba la hegemonía mundial% Esto dio lugar a la creación de las técn técnica icas s para para la cons constr truc ucci ción ón de vehí vehícu culo los, s, cami camino nos, s, nave naves, s, etc etc 0or ejemplo, a la conquista de un nuevo territorio seguía la construcción de una red caminera o de puertos necesarios' además, en esta época se realizan grandes viajes transoceánicos y se establecen rutas comerciales comerciales simismo, se desa desarrrolla ollan n mejo mejorres sist sistem emas as de opera peraci ción ón de los los tran transp spor orte tes s +aturalmente son las carreteras y los caminos, en la tierra, y los grandes barcos y galeones, en el mar, los que tienen un predominio absoluto y, consecuentemente, toda la atención de los técnicos y personal relacionado con el transporte 2estacan en este tiempo el príncipe de 0ortugal, Enrique 3el +avegante3, ser humano erudito y cientí"co, que reunió en torno suyo a
sabios cristianos, judíos y árabes que realizaron mapas mejores demás, portugueses, espa-oles, holandeses e ingleses se dieron a la tarea de descubrir rutas marítimas comerciales y a la construcción de mejores barcos como los clippers, que contaban con grandes velas y a"ladas proas, con lo cual dominaron los mares durante algunos a-os hasta el advenimiento del barco de vapor ETAPA INDUTRIAL Es en esta etapa en donde puede decirse que están las fuerzas que, por primera vez, aceleran la aplicación sistemática de la 4ngeniería al transporte, ya que se hace evidente la necesidad de mover grandes volúmenes de productos y materia prima, como consecuencia del auge industrial alcanzado #odo esto plantea problemas que motivaron el desarrollo de un nuevo modo de transporte! el ferrocarril, que resultó como consecuencia de uno de los descubrimientos básicos de esta época! la máquina de vapor, elemento que unido a un apropiado sistema de transmisión y rodamiento, generó la locomotora de vapor, siendo ésta el primer tipo de ferrocarril que e/istió &a aparición del ferrocarril, llega a solucionar el problema del volumen y la velocidad de transportación terrestre, pero origina otros! 3para poner en funcionamiento el ferrocarril se requería de una infraestructura especial, de declives menos inclinados, y de curvas no pronunciadas +o era posible colocarlo fácilmente sobre un camino carretero e/istente, y por lo tanto, era necesario romper con los modelos de ubicación del anterior circuito de caminos3 1omo se deduce de lo anterior, es en ese momento en que empieza a ser necesario combinar conocimientos y técnicas para la ubicación, dise-o y construcción de vías, terminales y carros adecuados En 5678, 9r :equen, en ;rancia, escribe el primer tratado al respecto, denominado 3rte de #razar y 1onstruir 1aminos de ;ierro3 #ambién con el ferrocarril se hace más evidente el efecto que el transporte tiene en la economía de una nación Esto, por una parte, da lugar a que se realicen estudios con mayor profundidad, y por otra, a la aplicación de recursos en mayor escala destinados a favorecer el desarrollo de los sistemas o redes ferroviarias en el sistema terrestre $por ejemplo, en los EE<<%, y a una mejor organización y e/plotación de las =otas marítimas, que también habían recibido los bene"cios de la máquina de vapor 0robablemente, es en esta época $básicamente en el siglo >?444% donde la construcción de buenos caminos tiene sus orígenes, ya que se realizan numerosos estudios para mejorar la calidad de los mismos 1omo ejemplo están los procedimientos de construcción de los ingenieros 9acadam, .autier y los e/perimentos de super"cies impermeables de :assenay y 9alo de 1outine, etc, que unidos con la invención del cemento portland y el advenimiento de la maquinaria de vapor sentaron las bases para la construcción moderna de caminos #ambién ya se empieza a incubar el transporte aéreo, ya que se e/perimenta con vuelos a imitación de pájaros $aunque la mayoría de estos e/perimentos terminaron trágicamente% y en globo El más afortunado y cientí"co fue &ilienthal que dise-ó los primeros planeadores y dio origen a la aerodinámica ETAPA M!DERNA Esta nace propiamente a "nales del siglo >4> con un nuevo modo de transporte, característico de la era moderna! el automóvil, que es el resultado de múltiples e/perimentos con la máquina de vapor
adaptada a las carreteras :in embargo, es hasta que se le adapta el motor de combustión interna y se dise-an los neumáticos que empieza su desarrollo En 566@ en lemania, 2aimler fabricó el primer automóvil basado en los cuatro tiempos del motor de combustión interna y, en ;rancia, 9ichelin introdujo los neumáticos en las ruedas, que a manera de almohadas absorbían obstáculos y desniveles del camino 2e esta manera, empieza a competir con el ferrocarril y a desplazarlo paulatinamente, haciendo que poco a poco los caminos recuperen el predominio que gozaron, antes de la aparición del ferrocarril 0or otra parte, la aparición del automóvil y sus derivados $autobuses de carga y pasajeros% y el uso e/tensivo que de él hace el ser humano, sobre todo en el medio urbano, condiciona el auge de la industria más poderosa y mejor organizada de la primera mitad del siglo! la fabricación de automóviles Esta industria perfecciona o crea las tecnologías necesarias para asegurar el dominio de los mercados de venta demás, es la que conjuntamente con la industria petrolera presionó para que se diera preferencia a la manufactura, perfeccionamiento e investigación de los vehículos de combustión interna, dejando a un lado lo relacionado con los vehículos eléctricos Esta era del automóvil se ha caracterizado porque, además de otros inconvenientes del uso indiscriminado del automóvil $que requiere una gran cantidad de capital invertido en infraestructura y operación% se presentan un gran cúmulo de problemas, que hacen necesario estudios más profundos, como son! el congestionamiento de tránsito en carreteras y ciudades, el dise-o adecuado de nuevas características operativas, una gran cantidad de accidentes, la contaminación ambiental, etcétera, que distraen recursos de investigación necesarios para otros modos de transporte $lo que e/plica su estancamiento relativo% )uizá la única e/cepción a lo anterior lo constituye el transporte aéreo En efecto, en 5858 nace propiamente el modo de transporte que ha requerido del mayor grado de tecnología y sistematización! el avión Aesultado del esfuerzo de muchos pilotos temerarios, y de no menos audaces dise-adores, se hace posible un sue-o del ser humano! la conquista del aire 1omo es bien conocido, el primer vuelo controlado con un aparato más pesado que el aire tuvo lugar en EE<< en 58B7, y lo efectuaron los hermanos Cright :in embargo, el transporte aéreo debió enfrentar muchos problemas técnicos como son! el dise-o geométrico y mecánico de sus componentes estructurales, propulsores, direccionales, etc, la construcción de pistas y terminales adecuados a sus necesidades, la reglamentación de su operación, etc 9uchos de sus problemas fueron resueltos debido sobre todo, al acontecimiento más notable del siglo! las guerras mundiales En éstas, se desarrollan gran cantidad de técnicas que bene"cian en gran escala a todos los modos de transporte, y particularmente al avión :e le incorporan motores más poderosos, que lo hacen alcanzar velocidades de hasta DBB mFhr en la 0rimera .uerra 9undial y de GBB mFhr en la :egunda .uerra 9undial Hay que se-alar que la aviación comercial nace precisamente al término de esta última guerra, utilizando ya material aeronáutico
helicópteros nace hasta 58GB cuando 4gor :iorsi dise-a sus helicópteros sin alas y con paletas montadas en un eje vertical partir de la culminación de la :egunda .uerra 9undial y hasta nuestros días, el desarrollo de todos los modos de transporte es acelerado y constante, además de que han surgido otros modos de transporte como son! los transportes por ductos, por bandas, por cables, por canales arti"ciales y e/clusas, etc 1abe mencionar que un papel preponderante en el desarrollo y creación de nuevas técnicas, lo tienen asignado las empresas e/plotadoras o prestadoras de servicios de transportación, así como las dedicadas a la construcción y dise-o de vehículos e infraestructura #ambién ha sido necesaria la intervención del Estado en la regulación y legislación del servicio, así como el apoyo prestado $mediante infraestructura y plani"cación%, no solo a las compa-ías e/plotadoras, sino también a los usuarios &a crisis de energéticos derivados del petróleo de 58J7 $aunque ya algunas décadas atrás se había previsto% hizo recordar que es un recurso natural no renovable que pronto puede agotarse Evidentemente, ello no implica la desaparición del vehículo o los transportes terrestres, sino el cambio en el sistema de propulsión #al es el caso de los motores eléctricos, principalmente, y en menor grado motores nucleares y de otras fuentes de energía 9uchos avances logrados en los diferentes modos de transporte fueron posibles sobre todo por el desarrollo de diversas disciplinas entre las que se encuentran! L &a 4ngeniería 1ivil $especialmente la relacionada con los sistemas de transporte%, que ha proporcionado elementos necesarios para la creación de infraestructura $vías, caminos, puentes, edi"cios, etc% L &a 4ngeniería 9ecánica y Eléctrica, que realiza innovaciones constantes en la maquinaria y equipo de los modos de transporte L &a 4ngeniería de #ránsito, encargada de resolver, principalmente, los problemas de circulación de los automóviles, mediante diversos estudios de dise-o funcional de la vialidad, análisis de capacidad, dise-o geométrico, etc, aunque muchos de sus principios son aplicables a la mayoría de los modos de transporte restantes Elementos del tránsito
Los elementos del tránsito Los elementos principales de la modalidad de transporte por carretera: * Conductor * Peatón * Vehículo APLICACIONES DE LOS ESTUDIOS DE INGENIERIA DE TRANSITO
Planeaci"n
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Estimación de los cambios anuales de los volúmenes de tránsito
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1lasi"cación sistemática de carreteras
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9odelos de asignación y distribución de tránsito
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2esarrollo de programas de mantenimiento, mejoras y prioridades
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nálisis económicos
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Estimativos de la calidad del aire
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Estimativos del consumo de combustibles
Dise#o
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mpliaciones
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2eterminación de requerimientos de nuevas carreteras
Est$dios de velocidad &a velocidad de los vehículos es un indicador de la e"ciencia de un sistema vial :e tienen aplicaciones en! •
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#endencias de velocidades &ugares con problemas de velocidad 0laneación de la operación del tránsito, regulación y control! (I) establecer límites de velocidad, tanto máxima como mínima, (II) determinar las velocidades seguras para curvas horizontales y aproximaciones a intersecciones, (III) establecer longitudes de zonas de rebase prohibido, (IV) localizar y defnir tiempos de semáoros y, (V) analizar zonas de proteccin en escuelas
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Evalúa la calidad del movimiento vehicular a lo largo de una ruta y determina la ubicación, tipo y magnitud de las demoras del tránsito
Est$dios de capacidad 2eterminación del má/imo volumen horario de personas o vehículos que razonablemente se pueda esperar pasen por un punto o tramo uniforme de un carril o calzada durante un periodo de tiempo dado en condiciones imperantes de vía, tránsito y control
!tros est$dios 0laneación y desarrollo de encuestas origenLdestino, aforos, análisis de capacidad vial, estudio de velocidades, encuestas de preferencias declaradas y reveladas 1on el objeto de caracterizar la operación de los vehículos que circulan por la Aed 1arretera +acional, así como la determinación e identi"cación de tiempos de demora y sus principales causas