Introdução
A interligação é o acto ou o efeito de fazer a ligação eficaz entre os sistemas de informação e de comunicação dos diversos gestores da infra-estrutura e operadores.
A interoperabilidade é a capacidade do sistema ferroviário para permitir a circulação segura e sem interrupção de comboios que cumpram os níveis de desempenho exigidos nessas linhas (Directiva 2001/16/CE, 2001).
Os níveis de desempenho, de segurança, de qualidade dos serviços e o seu custo depende da coerência entre as características da infra-estrutura (na acepção lata do termo, ou seja, as partes fixas de todos os subsistemas em causa) e as do material circulante (incluindo os equipamentos de bordo de todos os subsistemas em causa) (Directiva 2001/16/CE, 2001).
As diferentes bitolas estão na origem da maior dificuldade de interligação e interoperabilidade entre as várias vias ferroviárias, entre países e por vezes dentro do mesmo país. Para solucionar o problema da diferença de bitola, tem-se optado quando a diferença de bitola o permite pela colocação de quatro carris, permitindo a circulação simultânea de veículos ferroviários de duas bitolas diferentes (Marques, J. 2013).
Quando a diferença de bitola não permita a inclusão de quatro carris, por não haver espaço, tem-se optado pela colocação de travessas polivalentes que permitem permutar entre uma bitola e outra, o que apenas permite a circulação de veículos ferroviários de uma bitola.
A bitola ibérica é de 1.668 mm e a bitola UIC é de 1.435 mm, o que dá uma diferença entre bitolas de 233 mm, como se indica na expressão (7.7),
(7.7)
A inserção de um terceiro carril, transforma a via ferroviária de bitola Ibérica, numa via bi-bitola, a qual permite a circulação simultânea de veículos ferroviários de bitola Ibérica e UIC, ver Figura 7.18.
Quatro carris (EFPP, 2012) Mudança de carril (Fontul, S, 2012) Três carris (Fcsseratostenes, 2012) Figura 7.18 - Complementaridade entre bitolas
As vias ferroviárias de bi-bitola, apresentam inconvenientes, nas ferrovias suburbanas e nos metropolitanos que foram dimensionadas para bitola ibérica, de um lado das plataformas de embarque o espaço ao veículo ferroviário aumenta e do outro não é suficiente para comportá-lo. Outro inconveniente é a limitação da velocidade nos aparelhos de mudança de via, AMVs, devido à pequena diferença entre bitola ibérica e UIC.
Outra possibilidade é a mudança da bitola dos rodados dos veículos ferroviários.
Material circulante de bogies bi-bitola
Em 1968 a RENFE iniciou a utilização de veículos ferroviários, da Talgo, de bitola variável, entre Barcelona e Genebra, que demoravam menos de uma hora a mudar de bitola. Em 1980 passaram a ser utilizados entre Madrid e Paris. Actualmente as construtoras de veículos ferroviários Talgo e CAF, Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles, desenvolveram e patentearam tecnologias próprias para mudar a bitola, sem parar, num procedimento que demora menos de quatro segundos (Spainbusiness, 2012).
Para efectuar a mudança automática da bitola, os veículos ferroviários da Talgo, ao chegarem à estação de mudança de bitola, em que os carris da bitola original e da nova bitola correm juntos reduzem a velocidade para 15 km/h. Nestas estações, estão colocadas guias laterais ao longo da via, para as quais os veículos ferroviários transferem o seu peso. Após a transferência do peso para as guias laterais, libertam as rodas e soltam os pinos de ancoragem do sistema de rodagem, de forma automática as rodas posicionam-se nos carris da nova bitola e os pinos são bloqueados novamente. Depois desta fase o peso dos veículos ferroviários é transferido, das guias laterais para os carris (Spainbusiness, 2012).
O princípio dos veículos ferroviários da CAF é o mesmo da Talgo, em que o peso dos veículos é transferido para as guias. De seguida as rodas são desbloqueadas e bloqueadas após serem ajustadas à nova bitola. Após estes procedimentos os veículos ferroviários aceleram novamente, ver Figura 7.19.
Figura 7.19 - Automotora Oaris da CAF de bogies bi-bitola e de duas voltagens que atinge os 350 km/h (CAF, 2012)
Para permitir a circulação simultânea de veículos ferroviários de bitola UIC e bitola ibérica devem-se verificar as implicações ao nível do traçado geométrico.
Traçado em perfil longitudinal
O traçado em perfil longitudinal, delineado para a alta velocidade de tráfego misto em bitola UIC, não apresenta qualquer inconveniente para o tráfego misto em bitola ibérica.
Traçado em planta
Como já referido, os efeitos da força centrífuga podem ser anulados completamente pela, introdução na curva de uma escala, denominada de ht. Para a bitola ibérica a escala teórica, o ht calcula-se como se indica na expressão (7.8),
(7.8)
Em que,
ht é a escala teórica em mm R é o raio em m
V é a velocidade em km/h
A utilização da via ferroviária de alta velocidade, pelos veículos de bitola ibérica, a velocidades mais baixas, vai levar a que os veículos ferroviários estejam sujeitos ao excesso de escala. O que afecta o conforto dos passageiros e a estabilidade dos veículos de mercadorias, aumentando o desgaste da via e dos veículos ferroviários.
Traçado em planta nas linhas de alta velocidade
O raio de curva mínimo é calculado de forma a não ultrapassar a insuficiência de escala máxima, utilizando as mesma expressões apresentadas para a bitola UIC, indicada nas expressões (7.4) e (7.5),
Neste caso, a largura da via ibérica é calculada como se indica na expressão (7.9),
(7.9)
Traçado em planta nas novas linhas de muita alta velocidade
Para o cálculo da velocidade mínima consideram-se os valores reais da via em laje, ou seja, o valor de escala limite recomendado de 160 mm, o valor de insuficiência de escala limite de 80 mm e o excesso de escala limite de 110 mm.
Considerando os raios mínimos, da alta velocidade, para diferentes velocidades múltiplas de 100 km/h, a começar em 50 km/h e a terminar em 1.050 km/h, calculam-se as velocidades mínimas de circulação dos veículos ferroviários de bitola ibérica, ver Tabela 7.8.
Tabela 7.8 - Velocidade mínima para veículos de bitola ibérica para cada raio mínimo de bitola UIC (Marques, J. 2013)
Comparativamente aos veículos para muita alta velocidade, as velocidades mínimas decrescem ligeiramente, mas mesmo assim está-se na presença de velocidades mínimas muito elevadas.