Shinkansen, el tren bala

Actualmente si hablamos de shinkansen, todo el mundo lo asocia rápidamente con el término "tren bala", a pesar que literalmente significa "nueva línea troncal", pero cuando se inauguró la primera línea representó un gran desafío tecnológico, desarrollado totalmente en Japón, menos de veinte años después de ser derrotados en la Segunda Guerra Mundial. En esa época ya era una maravilla de la técnica, y aunque actualmente hay muchos países desarrollando su propia tecnología de trenes súper rápidos, el shinkansen japonés sigue siendo un modelo de innovación tecnológica y una muestra de la alta tecnología que siempre ha rodeado a este proyecto.

Los trenes shinkansen son rápidos y cómodos, conformando un grupo de trenes que por cuestiones técnicas deben circular por sus propias vías exclusivas, y que se califican como trenes Súper Express. Pero entre los elementos que siempre se han considerado prioritarios a lo largo de su desarrollo encontramos la seguridad y la puntualidad. Y es evidente que lo han conseguido, pues en toda su historia nunca se ha producido ningún accidente mortal atribuible a la mecánica del tren o a la acción del personal al cargo, y la demora media es tan pequeña (0.6 minutos) que se dice que con el shinkansen puedes poner en hora tu reloj.

Las rutas del shinkansen


Hokkaidō Shinkansen
   

Historia del Shinkansen

A finales de los años 50 se consideró prioritario incrementar la capacidad de transporte en las líneas principales, y se propuso construir una tren de alta velocidad. Pero su construcción estuvo envuelta en la polémica, ya que en aquella época había mucha gente que consideraba que el ferrocarril estaba obsoleto, y que el futuro estaba en el avión. La construcción de esta "nueva línea troncal" (shinkansen en japonés) implicaba la construcción de nuevas vías más anchas (de 1.435mm), ya que las que existían (de 1.067mm) no servían si querían alcanzarse los 200km/hr.

Finalmente, y coincidiendo con los JJOO de Tōkyō, el 1 de Octubre de 1964 se inauguró la línea Tōkaidō Shinkansen entre las estaciones de Tōkyō y Shin-Ōsaka. Se pusieron en servicio los trenes bala serie 0, que viajaban a una velocidad máxima de 210km/h (posteriormente esta se incrementó hasta los 220km/hr), cosa que permitió reducir a menos de la mitad el tiempo del viaje entre las dos ciudades, de 7:30 horas a 3:00 horas.

En Noviembre de 1972 es inauguró el tramo entre Shin-Ōsaka y Okayama de la nueva línea Sanyō Shinkansen, y en Marzo de 1975 se alargó esta línea hasta Hakata. La combinación de ambas líneas creó el denominado "Cinturón del Pacífico", una línea de alta velocidad que unía las ciudades más importantes del país, los motores del elevado crecimiento económico de la época.

En 1982 se inauguraron dos nuevas líneas, la Tōhoku Shinkansen entre Ōmiya y Morioka en junio y la línea Jōetsu Shinkansen entre Ōmiya y Niigata en noviembre, introduciéndose para operar en ellos la serie 200 que inicialmente llegaba a velocidades de 210km/hr, pero que acabó llegando a los 275km/hr. Pero el motivo principal para el desarrollo de este modelo fue que en muchas de las zonas que recorrían estas líneas, en invierno el frío podía llegar a ser extremo, y se adaptó este modelo a condiciones más extremas como nevadas abundantes y temperaturas muy bajas.

Estas dos líneas quedaron definitivamente unidas a las primeras con la inauguración del tramo entre Ōmiya y Ueno, de la línea Tōhoku en Marzo de 1985.


serie 100 - 1985-2012

serie 300 - 1992-2012

serie E5 - 2009-actual

serie E7 - 2013-actual

serie E6 - 2010-actual

serie N700 - 2007-actual

Sin embargo, el desarrollo y la implantación de esta red de alta velocidad representó una considerable deuda acumulada por la Red Nacional de Ferrocarriles Japoneses, impulsora del proyecto, cosa que motivó que en 1987, ante una más que probable bancarrota, se dividiera en siete compañías y se privatizaran.

En los años 90 se cambió la estrategia para la creación de nuevas líneas y reducir costes, surgiendo los denominados mini-shinkansen, con la que en vez de construir nuevas líneas a lo largo de todo el recorrido, lo que se hizo era añadir un nuevo rail a las vías convencionales, que así se convertían en vías de doble ancho aptas para todo tipo de trenes. Los mini-shinkansen circulan acoplados a los trenes de las líneas principales mientras siguen sus vías, y cuando inician el nuevo recorrido solo hace falta desacoplarlos. Además, así los viajeros no hace falta que cambien de tren para seguir hasta su destino, y se reduce el tiempo del viaje. Con este sistema se inauguraron las líneas Yamagata Shinaknsen entre Fukushima y Yamagata en julio de 1992, el Akita Shinkansen entre Morioka y Akita en marzo de 1997, y el Nagano Shinkansen entre Takasaki y Nagano en octubre de 1997.

Durante los años 90 también se introdujeron nuevos modelos de trenes bala. Algunos mejoraron las prestaciones de las líneas establecidas, como la serie 500 en la línea Tōkaidō-Sanyo, capaz de alcanzar los 300km/hr (solo 270km/hr en el tramo de la línea Tōkaidō), o la serie 700 que llegaba a los 285km/hr (270km/hr en el tramo de la línea Tōkaidō). Otros se crearon específicamente para servir las nuevas líneas, como la serie 400 para la línea Yamagata que llegaba a los 240km/hr (130km/hr entre Fukushima y Yamagata), o la serie E3 para la línea Akita que llegaba a los 275km/hr (130km/hr entre Morioka y Akita), o la serie E2 para la línea Nagano que llegaba a los 275km/hr. Finalmente, para poder aumentar la capacidad de transporte de personas sin poner más trenes, se introdujo la serie E1 con vagones de dos pisos que alcanzaban los 240km/hr.

El año 2004 se inauguró el primer tramo de línea shinkansen fuera de la isla principal, con el tramo Shin-Yatsushiro a Kagoshima Central, de la línea Kyūshū Shinkansen, a la que daba servicio el nuevo modelo serie 800, que alcanzaba los 260km/hr. Este tramo comunicaba Hakata con Kagoshima mediante una conexión provisional de trenes convencionales hasta Shin-Yatsushiro. Esta conexión finalmente desapareció al completarse la línea en marzo de 2011. Su inauguración, sin embargo, quedó apagada por el desastre de Fukushima los primeros días de su funcionamiento.

Otros logros que se han producido en los últimos años han sido la introducción de la serie N700 en la línea Tōkaidō-Sanyō en julio de 2007, o la finalización del tramo Hachinohe a Shin-Aomori de la línea Tohoku.

Desde el 26 de Marzo de 2016 funciona la línea de alta velocidad Hokkaidō Shinkansen, operada por JR Hokkaidō, entre la Prefectura de Aomori (en la isla de Honshū) y las isla de Hokkaidō, pasando por el Túnel Seikan. Tiene una longitud de 149km y conecta directamente con la línea Tōhoku Shinkansen, cosa que permite viajar en shinkansen desde la isla de Kyūshu hasta la de Hokkaidō.

El futuro del shinkansen: el tren de levitación magnética

En abril de 1997 se empezaron ha hacer pruebas exhaustivas con un nuevo modelo de tren que utilizaba la levitación magnético como forma de propulsión, a una línea experimental denominada Yamanashi. Este tren llegó a circular a una velocidad de 581km/hr en diciembre de 2003, y a mediados de 2011 se tomó la decisión de construir la línea Chūō Shinkansen con este tren. Actualmente ya se ha presentado el proyecto al gobierno para conseguir los permisos necesarios para un primer tramo entre Tōkyō y Nagoya, que posteriormente se prolongará hasta Ōsaka. La primera fase se espera que esté acabada en 2027. Esta nueva línea atravesará siete prefecturas y unirá las dos ciudades en 40 minutos, frente a los 100 que tarda aproximadamente el actual. La segunda fase hasta Ōsaka estará acabada hacia el año 2045, reduciendo el tiempo de viaje entre Tōkyō y Ōsaka a 67 minutos.

El sistema de levitación magnética mantiene el tren elevado unos 10cm por encima del suelo, cosa que evita gran parte de la fricción. Para esta levitación y la propulsión se utilizan las fuerzas de atracción y repulsión generadas por potentes imanes superconductores. Estos imanes, al enfriarlos a -269ºC, pierden su resistencia eléctrica, permitiendo que la corriente inducida siga fluyendo. El sistema de propulsión aprovecha este fenómeno para levantar el tren, pos pesado que sea, sin una alimentación externa.

En otros países ya existen trenes electromagnéticos similares, pero tan solo hacen levitar los trenes a 1cm. El modelo japonés lo hace a 10cm para reducir al máximo la posibilidad que el tren choque con los raíles en caso de un fuerte temblor.

Como he dicho, este tren se basa en dos principios, la levitación y la propulsión. Para la levitación hay guías de levitación en los laterales de los raíles, de forma que cuando pasa el tren a alta velocidad, la corriente eléctrica circula por las bobinas de ambos lados, que se convierten en electroimanes capaces de generar la fuerza necesaria para empujar y levantar el tren. Para la propulsión, cuando la corriente eléctrica entra en las bobinas de propulsión del suelo, se forma un campo magnético, con polos que provocan las fuerzas de atracción y repulsión entre la bobina y los imanes del tren, aprovechando estas fuerzas para hacer avanzar el tren.

Un muestrario de la alta tecnología japonesa

Los trenes shinkansen son el fruto de la alta tecnología japonesa, que siempre ha sido puesta al servicio de la seguridad, el confort y la puntualidad, tres características que se han mantenido como prioritarias a lo largo de toda su historia.

  • Sistema de basculación de coches: en el tramo de la línea Tōkaidō construida en los años sesenta, muchas de las curvas tienen un radio que restringía la velocidad máxima del tren a 250km/hr. Con la introducción del sistema de basculación, se permite que el tren se incline como máximo 1 grado hacia el interior de la curva por efecto de la presión del aire. Con el nuevo sistema de control automático del tren introducido en el modelo N700, se dispone de la información necesaria para saber de forma exacta la ubicación del tren, de forma que los vagones empiezan a inclinarse automáticamente hacia el interior de la curva, de forma secuencial, para contrarrestar la fuerza centrífuga. Gracias a este sistema se ha podido llegar a los 270km/hr en algunas curvas, reduciendo en 5 minutos el trayecto respecto a la serie 700.
  • TERRA-S: como Japón es uno de los países con más movimientos sísmicos del mundo, es lógico que todas las líneas shinkansen estén equipadas con un sistema para asegurar la seguridad en caso de un terremoto. El sistema de detección precoz de sismos, denominado TERRA-S, determina mediante las ondas primarias causadas por estos fenómenos el epicentro y la magnitud de los terremotos, pudiendo ordenar en 2 segundos la parada de todos los trenes bala dentro de la zona de riesgo.
  • Cuando en 2011 se produjo el Gran Terremoto del Este de Japón, que tuvo una magnitud de 9.0 en la escala de Richter, la línea Tōhoku sufrió graves daños, pero no hubo que lamentar ninguna víctima mortal a pesar que en esos momentos había algunos trenes que estaban circulando a 270km/hr.. El sistema dio la alerta unos 12 segundos antes del sismo, y se suspendió el servicio, de forma que todos los trenes se habían detenido antes de la llegada de las ondas sísmicas.
  • Doctor Amarillo: para mantener el servicio de transporte más seguro del mundo es preciso tener un conocimiento preciso de todo el sistema lo más actualizado posible. En la línea Tōkaidō-Sanyō, el encargado de recopilar esta información es un tren especialmente equipado denominado "Doctor Yellow" (Doctor Amarillo), que recorre todo el tramo a 270km/hr una vez cada diez días, haciendo un exhaustivo análisis de todos los elementos gracias a sus sistemas avanzados de medición, y si hace falta envía una señal automática a las unidades de mantenimiento.
  • Máxima seguridad: desde su inauguración en 1964, no ha habido que lamentar ninguna víctima mortal por descarrilamiento o choque imputable a las compañías que ofrecen el servicio, y la razón la encontramos en el sistema de Control Automático del Tren (ATC por sus siglas en inglés), que es un dispositivo que regula automáticamente la seguridad de los pasajeros. El sistema original hacía frenar el tren si se superaba la velocidad máxima, mientras que los modelos digitales actuales, además, lo hacen con la suficiente suavidad como para mejorar la comodidad del viajero.
  • Puntualidad máxima: los shinkansen son muy puntuales, a pesar que cada día circulan más de 300 trenes, más de 70 a la vez en los momentos de más tránsito. Y aún así, la demora media no llega a los 0.6 minutos, incluidos los retrasos involuntarios debidos a fenómenos naturales. Esta puntualidad se debe al sistema electrónico COMTRAC (acrónimo del término inglés para Control de Tráfico de Tren Bala Asistido por Ordenador), que suministra la información necesaria para que todos los trenes se puedan mantener dentro del horario establecido.
  • Aspersores anti-nieve: los trenes de la línea Jōetsu circulan por una zona en la que en invierno cae mucha nieve. Si la nieve se pega a la superficie del tren y se convierte en hielo, este, al caer al suelo puede hacer saltar gravilla que puede llegar a dañar el tren. Es por esto que se han instalado unos aspersores de circulación que regulan de forma automática la cantidad y la temperatura del agua necesarias para evitar que la nieve se arremoline.
  • Mini-shinkansen: los trenes shinkansen circulan por sus propias vías, pues las convencionales no son adecuadas para circular a las velocidades que lo hacen estos trenes. A pesar de ello, también hay trenes, denominados mini-shinkansen, que hacen parte del recorrido aprovechando los túneles y las vías convencionales, a las que se les ha añadido un tercer rail para que puedan circular estos trenes más anchos. Los trenes de las líneas Yamagata y Akita son de este tipo. En estos casos, aunque no se mantenga la velocidad durante todo el recorrido, si que facilita a los viajeros el poder llegar más rápidamente que en trenes convencionales, sin haber de cambiar de tren.

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