TRES TRAMAS ANÁLISIS ESPACIAL DE LA MOVILIDAD Y SU REPERCUCIÓN ENERGÉTICA EN LA CIUDAD DE BARCELONA IGNACIO LOYOLA LIZAMA DIRECTORA, HELENA COCH ROURA CO DIRECTOR, ANTONI ISALGUE BUXEDA MÁSTER EN ESTUDIOS AVANZADOS EN ARQUITECTURA, ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE SEPTIEMBRE DE 2018
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TRES TRAMAS
ANÁLISIS ESPACIAL DE LA MOVILIDAD Y SU REPERCUCIÓN ENERGÉTICA EN LA
CIUDAD DE BARCELONA
IGNACIO LOYOLA LIZAMA
DIRECTORA, HELENA COCH ROURA
CO DIRECTOR, ANTONI ISALGUE BUXEDA
MÁSTER EN ESTUDIOS AVANZADOS EN ARQUITECTURA, ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE
SEPTIEMBRE DE 2018
ANÁLISIS ESPACIAL DE LA MOVILIDAD Y SU REPERCUCIÓN ENERGÉTICA EN LA CIUDAD DE BARCELONA
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TRES TRAMAS: ANÁLISIS ESPACIAL DE LA MOVILIDAD Y SU
REPERCUCIÓN ENERGÉTICA, EN LA CIUDAD DE BARCELONA
MASTER EN ESTUDIOS AVANZADOS EN ARQUITECTURA,
ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE.
SEPTIEMBRE DE 2018.
ANÁLISIS ESPACIAL DE LA MOVILIDAD Y SU REPERCUCIÓN ENERGÉTICA EN LA CIUDAD DE BARCELONA
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AGRADECIMIENTOS
A la Comisión Nacional de Investigación
Científica y Tecnológica de Chile CONICYT,
por darme el respaldo para proseguir con
mi formación académica. Espero saber
retribuir al país tal oportunidad. A mis
profesores, en especial a Helena Coch y
Antoni Isalgue, por el compromiso, la
paciencia y los oportunos consejos para
sacar adelante este estudio. A mis
compañeros de clase, de quienes me llevo
experiencias entrañables y por sobre todo
a mi familia, especialmente a Rossana,
Emilia y Clara, a quienes va dedicado este
trabajo.
ANÁLISIS ESPACIAL DE LA MOVILIDAD Y SU REPERCUCIÓN ENERGÉTICA EN LA CIUDAD DE BARCELONA
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RESUMEN
Los desplazamientos nos arrebatan miles de horas de vida, y nos posibilitan tomar o perder
oportunidades. El concepto de movilidad urbana, debe ser comprendido como el reconocimiento
a todos los medios de desplazamiento en la ciudad y no solo los modos clásicos predominantes
hasta ahora, para fomentar la concreción de dichas oportunidades, para todos los habitantes
de un territorio.
En este trabajo, se analizó la influencia de la Movilidad en la ciudad, a través de un estudio
espacial y temporal de los medios de transporte y su repercusión energética. Se busca
entender como los tejidos urbanos, su forma, y su lógica de usos, pueden afectar el consumo
de energía de los modos de desplazamiento, y por tanto, determinar si existen diferencias
significativas para cada situación.
La metodología empleada, consiste en generar recorridos de 10 minutos, a partir de un punto
predefinido en Barcelona, y en los distintos medios de movilidad. Se establecerá el consumo
energético de peatones, ciclistas, automovilistas, desplazamientos en Bus y en Metro, para
tres tipos trama urbana: Centro histórico, Ensanche y Penitentes, en Gracia. Con todo, se
generaran mapas conceptuales de consumo energético para establecer relaciones y
comparaciones en cada trama analizada.
El estudio entrega resultados en orden de magnitud, donde se establece que la bicicleta es
el medio de transporte que menos consume en cualquiera de los escenarios analizados y pone
al automóvil como el mayor consumidor de energía. El metro es el modo que menos energía
consume en distancias largas y para distancias medias, equipara su consumo con el Bus. Andar
puede llegar a ser el menor consumidor de energía, pero, siempre será el que abarque menor
distancia y en mayor tiempo. Por último, todo indica que moverse por los sectores altos de
Barcelona, conlleva un consumo mayor de energía, seguido por el casco antiguo y por último
el Ensanche.
PALABRAS CLAVE
MOVILIDAD URBANA/ CONSUMO ENERGÉTICO / BARCELONA / TEJIDO URBANO / MEDIOS DE TRANSPORTE
ANÁLISIS ESPACIAL DE LA MOVILIDAD Y SU REPERCUCIÓN ENERGÉTICA EN LA CIUDAD DE BARCELONA
1.1. La movilidad en la ciudad...................................................................................................................................... 7
1.2 El espacio de la Movilidad Urbana…………………………………………………………………………………………………………………… 8
1.2. Sostenibilidad Urbana y movilidad..................................................................................................................... 9
1.3 Trama Urbana de Barcelona…………………………………………………………………..………………………………………………………….. 12
2.3. Alcances y limitaciones del estudio................................................................................................................ 14
3.4. La movilidad urbana en Barcelona................................................................................................................... 22
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INTRODUCCIÓN
La movilidad en la ciudad
Los desplazamientos nos arrebatan horas de vida, miles de horas de vida y nos ofrecen o
niegan oportunidades. Una sociedad que se precie de justa y equitativa debe poner el foco
en este aspecto de la convivencia. Vivir en comunidad implica aceptar ciertos consensos en
cuanto a cómo utilizar lo común, en lo que un individuo puede exigir, pero también en cuanto
a lo que debe estar dispuesto a entregar. La ciudad, es hoy en día el catalizador de estos
acuerdos y la capacidad de movilizarse en ella, es la que garantiza derechos y favorece las
oportunidades de sus habitantes.
El diseño de las ciudades o de funcionamiento de estas, recae en organismos técnicos y
profesionales, quienes tienen en sus espaldas la gran responsabilidad de prever y gestionar
los problemas derivados de sus propias decisiones. Durante mucho tiempo, los profesionales
que piensan el territorio han concebido la movilidad como un problema cuantitativo, de
interrelación de datos, dejando de lado (no por voluntad, si no por complejidad) los problemas
cualitativos, de más difícil métrica y que requieren de una aproximación mucho más individual,
personal e incluso psicológica. (Ventura, 2016)
La palabra “movilidad” poco a poco ha ido desplazando a la palabra “transporte” sin embargo,
lo correcto sería decir que ha ido reemplazando ya que son conceptos distintos.
Una reflexión de Peter Hall lo sintetiza: “el periodo de desarrollo de la electrónica y la
telemática ha desembocado en la convergencia de complejas relaciones telemáticas y mecánicas,
de modo que se han roto los vínculos de proximidad y han quedado sustituidos por vínculos
de conexión a muy diferentes niveles” (Herce, 2009)
Una buena gestión de la movilidad urbana, supone una apertura en la manera de comprender
los desplazamientos, donde es tan importante el aporte de los organismos técnicos, como las
decisiones de los propios usuarios en cuanto al medio de movilidad que utilizarán. Para que
esto tenga sentido, es importante tomar en consideración, que los traslados en la ciudad no
se reducen a un par de medios de transporte, es necesario considerar todos los modos
(Herce, 2009) desde los desplazamientos a pie, los modos individuales de desplazamiento y
los modos colectivos.
Aportar en la dirección de consolidar estas ideas, es uno de los objetivos de este estudio,
en cuanto, la repercusión energética de la movilidad debe ser uno de los factores relevantes
tanto a la hora de planificar el territorio, como al optar por tal o cual medio de transporte,
desde la perspectiva del usuario.
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El espacio de la movilidad urbana
La calle, espacio público por excelencia, es el espacio de la movilidad. Es allí, donde se pude
sentir el pulso de la vida en sociedad. Cuando en ella se produce algún incidente, accidente
o evento, es la movilidad urbana la primera en verse afectada. Aceptar lo anterior, supone
que la movilidad y funcionamiento de la ciudades tan íntimamente ligados. De aquí la
importancia del tipo de ciudad que se quiere (o puede). Una ciudad compacta con usos diversos
y suficientemente densa, será más propicia para hacer viables el transporte colectivo y crear
un modelo de movilidad sostenible. (Ventura, 2016) En cambio, un modelo que fomente la
dispersión territorial y la baja densidad, dependerá de medios privados o individuales de
desplazamiento, ante la imposibilidad de integrarlos a la red de transporte colectivo.
Por otra parte, las sociedades tienden a desplazarse más que antes. Si a esto le añadimos
que las distancias que se recorren son cada vez mayores debido a la dispersión de los
orígenes y destinos (vivienda, trabajo, ocio), la gestión del espacio físico por el cual se
llevan a cabo los desplazamientos se vuelve relevante en cuanto sea capaz de incluir todos
los modos de movilidad y su fácil interrelación.
El crecimiento desmedido de la ciudad y la baja calidad del transporte público, han generado
el predominio del automóvil en el uso del espacio urbano y que ha ganado terreno a los otros
medios de transporte. Su irrupción lleva a grados de saturación de las vías tanto interiores,
como en los accesos a las ciudades. La puesta en valor de este medio de transporte, genera
como principal problema una inequidad del acceso a la ciudad (Herce, 2009) en cuanto, las
soluciones clásicas para mitigar su impacto, que incluyen autopistas, impuestos carreteros y
por aparcamiento, que dejan a un número importante de la población, sin opciones o
derechamente sin la posibilidad de movilizarse. Disminuir el uso de lo público supone mayor
desigualdad social.
Fig. 1. Modelo territorial de expansión continuada de la ciudad y sus consecuencias.
Fuente: Herce, Manuel; Sobre la movilidad en la ciudad. Editorial Reverte, Barcelona 2009.
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En este sentido, la definición clásica de movilidad es decidora en relación a lo anterior “Se
llama movilidad al número medio de desplazamientos efectuados al día ya sea por motivos
de trabajo, estudio, compras, lúdicos, sea por las personas, sea por una categoría de
personas (los activos por ejemplo). La movilidad traduce la adaptación de la demanda a la
oferta. Sin embargo ésta no contempla los desplazamientos no realizados por motivos de
insuficiencia de medios de transporte” (Ciuffini, 1991) Podríamos que sumarle a esta definición,
que un porcentaje de los desplazamientos se ven mermados, debido a que no hay espacio
físico para concretarlos.
Sostenibilidad urbana y movilidad
El sector del transporte, tanto de mercancías como de personas, se caracteriza por ser una
de las actividades que más energía final consumen para su desarrollo y en cuanto a consumo
de energías fósiles, lidera las estadísticas. Se relaciona directamente con la contaminación
de aire, que afecta negativamente la calidad de vida de la población: es el responsable de
más de un tercio de las emisiones de gases de efecto invernadero liberadas a la atmosfera.
Sin embargo, este sector, “al tener una fuente de emisiones difusas no vinculadas a las
medidas de regulación que ha supuesto el Protocolo de Kioto, en los últimos años no ha
asumido ninguna estrategia de contención. Al contrario, a nivel mundial, es uno de los sectores
que más ha incrementado el consumo energético y más CO2 ha emitido a la atmósfera”.
(Miralles-Guasch, 2012). Lo anterior está ligado al uso masificado de los medios de transporte
más contaminantes, entre estos el automóvil, con las tasas más elevadas de consumo y
emisiones del sector.
Fig. 2. Consumo de energía final por sector en España el año 2016. Fuente: Elaboración propia en base a datos
de IDEA. Instituto de la Diversificación y Ahorro de la Energía.
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
Industria Transporte Agricultura Comercio,Servicios y
Admin.Públicas
Residencial Otros
ktep
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La respuesta de la planificación clásica del transporte urbano al problema de la sobre
demanda del automóvil, se ha basado en el discurso de la producción constante de nuevas
infraestructuras y como ya se mencionó, la ampliación indiscriminada de estas redes, se
traduce en más dispersión de la ciudad, lo que genera entre otras cosas un modelo de
movilidad insostenible y de elevado consumo energético. (Herce, 2009)
Deben llevarse a cabo acciones concretas para combatir las insuficiencias del modelo
tradicional de gestión del transporte, que parten desde lo político y que pongan la
sostenibilidad medioambiental, la inclusión social y la eficacia económica como ejes principales:
Atender a todas las formas de movilidad, priorizar los sistemas de menor consumo de energía,
fomentar la intermodalidad y proyectar buenos espacios de intercambio serían algunas de
estas medidas.
Para los efectos de este estudio, la sostenibilidad puede entenderse en tres enfoques, que
aunque puedan llevar a conclusiones semejantes, no son lo mismo y vale la pena consignarlo:
1. Enfoque Energético : Pone el acento en alternativas de desplazamiento de menor
consumo de energía
2. Enfoque de Impacto Ambiental: Pone el acento en la reducción de las emisiones de GEI.
3. Enfoque social: Pone el acento en una mayor equidad en el acceso a la movilidad.
El no tener claridad en las diferencias de enfoque puede llevar a tomar decisiones erradas
en el diseño de la movilidad como establecer mecanismos de encarecimiento energético o la
proyección de infraestructuras que expulsen a una gran cantidad de usuarios del sistema.
(Herce, 2009)
Fig. 3. (izquierda) El espacio del Auto. Autopista en Santiago de Chile. Fuente: www.emol.com (derecha) Atención
a varias formas de desplazamiento. Avenida Diagonal, Barcelona. Fuente: Fotografía del autor.
Datos extraídos de la Generalitat de Catalunya, confirman que localmente el impacto del
transporte no difiere de los antecedentes obtenidos globalmente, en cuanto el transporte de
personas y mercancías se ha convertido en el principal consumidor de energía mundial con
más del 40% de la energía primaria. El sector del transporte todavía presenta una
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diversificación energética reducida, ya que los derivados del petróleo cubren el 98% de todas
las necesidades energéticas del sector.
“En Cataluña, desde el año 1993, el sector del transporte es el consumidor más importante
de energía final, con casi un 40% del total, por delante del sector de la industria (34%) y
del sector terciario y doméstico (26%). La tasa media de crecimiento del consumo se sitúa en
un 5%, muy por encima del 0,5% del sector industrial.
Estos datos sólo tienen en cuenta la energía invertida en la propulsión de los vehículos. Si
se evalúa el conjunto del ciclo productivo, es decir, la energía utilizada para llevar a cabo
actividades relacionadas directa o indirectamente con la producción de transporte -fabricación
de vehículos, construcción y mantenimiento de infraestructuras, etc.- el peso del sector
supera el 50% del consumo total de energía.
Los turismos (de gasolina y diésel) representan el 42% del consumo energético total; las
furgonetas, el 31%; y los camiones, el 23%. El 63% del carburante que consumen los
transportes de carretera es el diésel, mientras que el 37% restante es la gasolina.
Un 83% del consumo energético del sector corresponde a la movilidad rodada, más de la mitad
de la cual se produce en el ámbito urbano, y deriva fundamentalmente del vehículo privado,
ya que el consumo asociado al transporte público por ciudad sólo representa un 2% del total.
Los desplazamientos inferiores a 8 km son los responsables del 30% del consumo total del
sector.”
Fig.
4.
(izquierda) Consumo Catalán de energía final por
formas de energía. (Derecha) Consumo de energía en Catalunya, por Sector productivo. Fuente: Instituto
Catalán de Energía 2014. http://icaen.gencat.cat/es/energia/estadistiques/resultats/anuals/balanc_energetic/
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Trama Urbana de Barcelona
Barcelona, como la mayoría de las ciudades, se ha ido construyendo por capas. A largo de
su historia, ha logrado conservar e integrar la ciudad antigua con sus constantes
modificaciones y extensiones territoriales. Así, encontramos lugares con diversos orígenes y
formas, como por ejemplo el distrito de Ciutat Vella, que alberga parte de la ciudad Romana
y la ciudad Medieval; Sarriá, Sant Andreu o Gracia, que antes de ser anexadas a la ciudad,
eran pueblos ubicados a 1,2 km o a un tiro de cañón del muro que abrazaba a una Barcelona
asfixiada, y que el proyecto de Ensanche de la ciudad, en el siglo XIX, supo resolver. O el
propio proyecto de ensanche de Idelfons Cerdá, que con sus manzanas, regularidad de vías
e intervías, proyectó una ciudad salubre, repetible y hasta hoy vigente. (de Solá-Morales,
2008) Esta diversidad de tejidos, caracteriza espacialmente a Barcelona, dotando a cada zona,
de una individualidad que también se traspasa al transporte y la movilidad.
Es de interés para esta investigación, centrarnos en el vacío urbano que constituye la calle,
en cuanto es aquí donde se hacen plausibles las particularidades espaciales de cada tejido
urbano y sobre todo, es también el lugar capaz de unificar o integrar la ciudad como un todo.
En palabras del profesor Joan Busquets, “Además de la Ciutat Vella y el Eixample, los tejidos
urbanos de Barcelona han evolucionado siguiendo y ampliando las directrices de lo que se
denominó “áreas de nueva centralidad”, incorporando otros nudos de transformación
importantes en los barrios. La creación de nuevos tejidos urbanos, ya sean esencialmente
residenciales o poli funcionales –en las periferias de la ciudad o en los vacíos intersticiales
que han quedado–, mediante operaciones urbanas de sutura, articulación y remodelación, ha
mejorado la conectividad entre las diversas partes de la ciudad.”
Fig. 4 Idelfons Cerdá, Proyecto de Reforma y Ensanche, Barcelona. Fuente: Institut Cartogràfic de Catalunya
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El conjunto de calles y plazas de una ciudad ocupa entre el 25% y el 40% de su superficie.
La forma Urbana está asociada a la forma de sus tramas viarias, que pueden soportan
diversas funciones: drenaje de escorrentía, espacio de relación social y transmisión cultural,
definidora de la concentración del espacio privado y soporte de las relaciones de movilidad
de todos los tipos. (Magrinyá & Herce, 2013)
Por lo anterior y en atención a las diferencias espaciales de los distintos tejidos de Barcelona,
se ha decidido analizar una serie de recorridos en tres tramas singulares, tomando como
referencia en cada una de ellas, nudos donde confluyan los tipos de transporte más utilizados:
Caminata, Automóvil, Metro, Bus y Bicicleta, para poder mesurar su impacto en cuanto a
distancia, tiempo y gasto energético.
Los trayectos propuestos, no discriminan el tipo de vía ni la topografía de la ciudad, se
ajustan a los recorridos de autobuses, siguen el trazado del Metro a nivel de calle, y buscan
las redes de ciclo vías, ciclo bandas y zonas pacificadas cuando es posible, en el caso de la
bicicleta. Lo anterior para tener la posibilidad de comparar los consumos en condiciones
similares en cada trama.
Los puntos escogidos para el análisis son:
Metro Urgell, en el distrito del Ensanche
Metro Liceu, en el distrito de Ciutat Vella
Metro Vallcarca, en el Distrito de Gracia
Trabajar bajo esta metodología, presupone que la configuración espacial de cada trama
afectará a los desplazamientos en cada caso, y quedarán en evidencia las diferencias en
cuanto a consumo energético y capacidad de desplazamiento en cada medio de transporte.
Fig. 5 Tres Tramas. Ensanche de Cerdá; Ciutat Vella; Penitentes, en Gracia. Fuente: Elaboración propia en base
a plano de la Ciudad de Barcelona. http://w20.bcn.cat/cartobcn/default.aspx?lang=en
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OBJETIVOS Y ALCANCES
Objetivo general
El propósito de este trabajo, es analizar la influencia de la Movilidad, en la ciudad, a través
de un estudio espacial y temporal de los medios de transporte y su repercusión energética.
Por otra parte, se busca entender como los tejidos urbanos, su forma, y su lógica de uso,
pueden afectar el consumo de energía de los modos de desplazamiento en la ciudad, por
tanto se busca también, determinar si existen diferencias significativas para cada situación.
Objetivos específicos
° Visualizar de una manera simplificada, el impacto energético de cada medio de transporte y
en tres tramas urbanas de la ciudad de Barcelona.
° Confrontar las variables distancia, tiempo y topografía del terreno, con el consumo de
energía de la movilidad urbana, para entender en qué grado se relacionan o se ven afectadas.
° Poner en relevancia la variable del consumo energético en la elección de un determinado
modo de transporte para los usuarios del sistema.
Alcances y limitaciones del estudio
Este trabajo de Master puede ser considerado como la primera parte de una investigación de
mayor alcance. Considerando el tiempo efectivo de realización del estudio, se ha decidido
analizar el consumo energético para la ciudad de Barcelona, como principal atributo,
postergando para una segunda etapa, las variables de accesibilidad, emisiones de GEI y una
posible aplicación de la metodología en ciudades chilenas.
También considerando el tiempo, se han calculado algunos consumos de energía, mientras que
otros se han extraído de estudios previos. Se espera a futuro, contar con más antecedentes
para realizar cálculos propios y poder cotejarlos con los extraídos de tablas.
Por último, este estudio no consideró la motocicleta como parte de los medios a analizar.
Barcelona es la ciudad europea con más motos por habitante y representan cerca del 25%
de toda la movilidad motorizada. (ICTA-UAB, 2016) Ante la importancia y crecimiento de este
MDT, sería importante y urgente, incluirla en una siguiente etapa de esta investigación, o en
estudios de similares características.
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ANTCEDENTES BASE DEL ESTUDIO
Consumo energético modal
Es importante consignar la diferencia entre los tipos de energía. Por una parte, la energía
primaria es la que se encuentra contenida en los recursos naturales y puede ser renovable
o no renovable. Ejemplos hay varios: la energía hidráulica, la solar, el gas natural o el carbón
mineral, entre otros. De esta energía primaria alguna la usamos directamente y otras las transformamos en otros tipos de energía, como la electricidad. Es esta energía que acabamos
utilizando la que conocemos como energía final.
La transformación de energía primaria en energía final, tiene una serie de pérdidas causadas
por el mismo proceso o por el transporte, por lo que, en realidad, la energía que utilizamos
finalmente puede ser mayor de lo que pensamos. El concepto de energía primaria nos sirve
para evaluar las necesidades energéticas de un país o región, ya que representa la suma de
la energía necesaria para producir toda la energía consumida en el territorio. En cambio, el
análisis del consumo de energía final y su evolución nos serán útiles para analizar el
comportamiento de los medios de transporte, industrias, comercios y hogares con respecto a
la utilización de la energía.
Las estimaciones sobre consumo de energía de cada medio de transporte que abundan en la
literatura, se basan principalmente en la demanda y usan unidades heterogéneas que dependen
de varios factores: tasa de ocupación, velocidad y longitud del viaje. Normalmente, estas
mediciones se basan en tasas de ocupación reales y se utilizan para comparar la eficiencia
energética de un modo sobre otro. Hay autores que sostienen que comparar consumos de
energía entre modos basados en estas tasas, puede conducir a errores graves cuando las
circunstancias no son comparables, y hace difícil obtener conclusiones básicas. Dicho de otra
manera, si se quiere comparar el rendimiento energético para medios de transporte terrestre,
es poco creíble cotejar automóviles con trenes o autobuses, pues sus tasas de ocupación
son radicalmente distintas. En este caso, las tasas indican las eficiencias energéticas máximas
si los vehículos son totalmente ocupados. (Perez-Martinez & Sorba, 2010)
Fig. 5. Comparación resumen de los consumos de energía estimados en estudios y utilizando la ecuación.
Fuente: (Perez-Martinez & Sorba, 2010)
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Perez-Martinez y Sorba en un estudio del año 2010, proponen una ecuación donde incluyen
variables tales como la masa del vehículo, su resistencia aerodinámica, la resistencia a la
rodadura y la longitud del trayecto, para precisar el consumo energético modal. También
establecen en sus cálculos, un coeficiente de diseño de la ruta, ya que concluyen, puede
tener un impacto significativo en el consumo de energía si el diseño no es apropiado.
Existen además estudios que buscan precisar el consumo y emisiones del transporte,
focalizados en cada modo. El proyecto ENERTRANS, desarrollado en conjunto por Universidades
y centros de estudios de movilidad, se ha propuesto formular ecuaciones de consumo de
energía para cada medio de transporte.
Para el estudio asociado al ferrocarril (García Alvarez, 2008) se consideró que cualquier tren
en movimiento, va consumiendo energía pero además acumula o cede energía cinética o
potencial, por lo que el consumo de energía total en un recorrido puede hacerse a través del
balance de energía de un tren en un recorrido.
Energía que entra al tren = Energía que sale del tren + Pérdidas .
Al igual que en estudios anteriores, para realizar este balance se consideran variables
como resistencia al avance en recta y en curva, energía perdida en el rendimiento de la
cadena de tracción y auxiliares y energía disipada en el freno entre otros. También se ha
considerado, la energía disipada o regenerada en el frenado.
Estudios asociados al consumo energético de autobuses, han recurrido a la instalación de
instrumental de medición en buses urbanos e interurbanos. (Cillero, Martinelli, & Bouzada,
2008) Se pueden extraer algunos resultados interesantes, como por ejemplo que los vehículos
interurbanos consumen más combustible medido en l/h, en las operaciones de subida de
pasajeros que los vehículos urbanos. Los vehículos urbanos consumen menos combustible,
medido en l/100km, en el ámbito urbano que los vehículos interurbanos circulando por ámbito
urbano. El consumo de combustible de los vehículos interurbanos desciende, como norma
general, a medida que aumenta la velocidad permitida en la infraestructura por la que circula
el movimiento comercial.
En lo concerniente al consumo de energía por parte del automóvil, se han encontrado estudios
teóricos que buscan construir un modelo matemático para el cálculo del consumo energético.
(Lopez & Sanchez, 2009) En él, se han analizado vehículos con distintas cilindradas y con
usos de combustibles diversos, desde el diésel hasta el etanol, principalmente con el vehículo
en caliente. EL trabajo ha puesto de manifiesto la gran influencia que tiene el tamaño de
cada vehículo sobre el consumo final, comprobando que, por ejemplo, un vehículo todo-terreno
de gasóleo en las mismas condiciones que un turismo, consume un 25% más que éste, y en
gasolina la diferencia es aproximadamente la misma.
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Energía de propulsión humana
Este estudio contempla conocer el consumo energético de peatones y ciclistas en trayectos
predefinidos en la ciudad de Barcelona. Una de las maneras utilizadas para valorar el consumo
energético de una persona realizando algún grado de esfuerzo físico, es a través de la
medición su consumo de oxígeno. En condiciones de estado estacionario, el volumen de oxígeno
en la sangre (VO2) es capaz de proporcionar una medida del costo energético del ejercicio
realizado. Existen varios autores que han diseñado ecuaciones para la estimación del consumo
de energía, entre los que destacan Mc Ardle, Van der Walt, Pandolf o Léger. Sin embargo,
la fórmula más utilizada y aceptada es entregada por The American College of Sports Medicine
(ACSM) Existe un estudio (Hall, Figueroa, Fernhall, & Kanaley, 2004) que comparó la efectividad
y precisión de cada ecuación. Para esto, se hicieron pruebas de campo con personas y equipos
de medición de las condiciones de consumo de oxígeno, para distintos tipos e intensidad de
ejercicios físicos, resultando ser más precisa, la del ACSM:
La ecuación, expresa la cantidad de oxigeno consumida y presente en la sangre, donde:
VO₂: cantidad de oxigeno consumida en mililitros por kilo y por minuto
Velocidad: en Metros por minuto [1 Km/h= 16,7 m/min]
Pendiente: expresada en forma decimal.
A partir de estas ecuaciones, se ha establecido una unidad de medida del índice metabólico,
conocida como MET, que es la cantidad de energía que consume un individuo en situación de
reposo y corresponde a 3,5 ml O₂/kg/min, que es la cantidad mínima de oxígeno que el
organismo necesita para mantener sus constantes vitales. El paso siguiente a la obtención
del volumen de oxígeno, es convertir ese indicador en energía. De acuerdo a estudios, (Chang
& Kram, 1999), un litro de oxigeno consumido por una persona, puede proporcionar al cuerpo
una energía de 20.1 kilojulios aproximadamente, dependiendo del sustrato energético que se
consuma (lípidos o carbohidratos). Llevado a las unidades en las que se trabajó en este
estudio, 1 mililitro de oxígeno en la sangre, aporta una energía de 20.1 Julios.
Fig. 7. Requerimientos energéticos aproximados en METS. Para caminata con pendiente. Fuente: Jim Ross.
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Modelos de ciudad
El concepto de movilidad urbana, tal como lo conocemos y asimilamos hoy en día, sienta sus
bases en aportaciones principalmente de pensadores de la ciudad. Desde la década del 50, y
con la incorporación del automóvil de forma intensiva al mercado del transporte, en tanto
objeto de deseo de las sociedades y catalizador de un modelo de ciudad dispersa, fueron
varios los divulgadores científicos, activistas y profesionales que diagnosticaron las
consecuencias de su masificación.
Jane Jacobs en los años 60’s, fue una de las primeras personas en exponer los problemas
que la irrupción del automóvil y las autopistas urbanas generan en las comunidades de Estados
Unidos. Para Jacobs, la renovación urbana y la separación de usos destruyen las comunidades,
creando espacios urbanos artificiales y aislados. Los densos y diversos usos urbanos son los
que preservan la singularidad de cada barrio. Las calles deben tener un flujo constante de
personas para asegurar su vitalidad y seguridad. Para esto, propuso la combinación de usos
primarios, edificios antiguos y nuevos y manzanas más pequeñas, entre otras ideas que hoy
en día, autores contemporáneos están poniendo en valor. (Jacobs, 2011) En definitiva, aceptar
una diversidad de habitantes, edificios, y usos del espacio público, podría también aplicarse a
las redes de movilidad, en cuanto fomentar la vida calle tiene directa relación con aumentar
el espacio disponible para peatones y ciclistas.
Fig. 6. Robert Moses, Lower Manhattan Expressway 1960. A proyectos como este se oponía Jane Jacobs. Fuete:
En este estudio, se utilizará el promedio de ambas tasas de ocupación y que corresponde 1,6
personas por vehículo.
Cálculo de energía consumida en Automóvil.
Al igual que en los autobuses, es posible estimar en consumo energético de un automóvil
como resultado de su rendimiento de combustible cada 100 Km. Para el presente trabajo, se
utilizarán los datos obtenidos de fuentes oficiales de Cataluña, que han sido comparados con
las estimaciones de otros países y cotejados con los cálculos propios.
MODO CONSUMO CATALUÑA (MJ/km/p)¹
CONSUMO ALEMANIA (MJ/km/p)²
CONSUMO FRANCIA (MJ/km/p)³
AUTO ( 1.400 cm3) 2,00 2,00 2,91
AUTO ( 2.000 cm3) 4,00 - 4,6
Fig. 25. Consumo energético de automóviles de distinta cilindrada en Cataluña, Alemania y Francia. Fuentes: 1.
Institut Catalá de Energía. / 2.Ministerio de Medio Ambiente de Alemania (Bundesumweltamt) / 3.Agence de
l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie
Para los cálculos de este estudio, se utilizó la media de consumo en Cataluña para autos de
pequeña y gran cilindrada, que corresponde a 3 MJ por kilómetro recorrido y por persona.
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Cálculo de distancia recorrida en Metro
En el caso del cálculo de distancia recorrida en 10 minutos de trayecto de metro, se han
considerado los siguientes criterios:
Los trayectos de 10 minutos se han dividido en tramos, los que corresponden a cada
estación de su desarrollo.
Los puntos divisorios de estos tramos, corresponden al punto medio de cada andén,
extrapolado hacia la superficie a nivel de calle.
En algunos casos, se ha podios conseguir los datos de profundidad de las estaciones
de metro, lo que sumado a los datos de topografía obtenidos para la superficie de
Barcelona, hacen posible estimar con cierta precisión, la pendiente entre estaciones.
Cuando no ha sido posible conseguir el dato de profundidad de estación, se han
realizado estimaciones con los datos de topografía a nivel de superficie.
Para la estimación de la distancia, se han considerado los tiempos del tren en
movimiento y los tiempos de detención en cada estación.
Los tiempos de espera en andén, no se han considerado en el cálculo.
Se han considerado 1 minuto de descuento en recorrido total, por concepto de acceso
a la estación.
Los desplazamientos en metro que se han analizado, corresponden a dos Líneas: L3, para
los estudios de Liceu y Vallcarca, y L1 para el análisis de Urgell y para calcular la
distancia final, se ha recurrido a datos estadísticos de TMB, específicamente la velocidad
comercial de los trenes para el año 2018:
LÍNEA INTERVALO PASO (min)
VELOCIDAD COMERCIAL (Km/h)
Línea 1 3' 20'' 26,5
Línea 2 3' 15'' 27,2
Línea 3 3' 21'' 26,5
Línea 4 4' 03'' 28,4
Línea 5 2' 49'' 26,7
Línea 10 6' 04'' 31
Línea 9 sud 7' 19'' 37,7
Fig. 26. Velocidad comercial de los trenes del sistema de Metro de Barcelona. Fuente: Dades básiques. TMB,
2018
La velocidad comercial, también conocida como velocidad media, es el resultado de dividir la distancia de origen a destino entre el tiempo que emplea en recorrerla, incluyendo las paradas y se expresa en kilómetros por hora. En este caso, los trenes en circulación de L1 y L3, tienen una velocidad comercial de 26.5 Km/h.
ANÁLISIS ESPACIAL DE LA MOVILIDAD Y SU REPERCUCIÓN ENERGÉTICA EN LA CIUDAD DE BARCELONA
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Fig. 27. Red de Metro de Barcelona 2018, con los puntos de estudio. Fuente: www.mapametrobarcelona.com
Cálculo de la tasa de ocupación del Metro de Barcelona.
Para el Metro, se calculó la tasa de ocupación anual, con datos de TMB para el año 2018.
(Ajuntament de Barcelona, 2018).
La manera de estimar la tasa, es básicamente una relación entre la oferta de trenes y la
demanda de pasajeros, por cada kilómetro recorrido.
Fig. 23. Oferta y demanda del transporte público. Fuente: Dades básiques. TMB, 2018
El cálculo de la ocupación media anual, se ha estimado extrayendo los siguientes datos
estadísticos:
390.40 millones de viajeros en 2017
5.0 km de recorrido medio por viaje
90.22 vehículos por kilómetro en operación en 2017.
Demanda. = 390.40 (mill. personas) * 5.0 (km)
Oferta. = 90.22 (coches/km)
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Si cada tren en circulación se compone de 5 vagones, la oferta de trenes es el resultado de