Tren TGV Dúplex

El TGV Duplex es un tren de alta velocidad francés de la familia TGV, fabricado por Alstom y operado por la empresa ferroviaria nacional francesa SNCF. Fue el primer tren TGV que utilizó vagones de pasajeros de dos niveles con capacidad para 508 pasajeros, lo que aumentó la capacidad en líneas de alta velocidad concurridas. Si bien el TGV Duplex comenzó como un pequeño componente de la flota de TGV, se ha convertido en uno de los caballos de batalla del sistema.

Se construyeron un total de 160 trenes Duplex: el pedido original de 89 unidades se construyó por primera vez en 1995, 19 trenes Réseau Duplex adicionales creados como una extensión del proyecto TGV POS en 2006 y 52 trenes Dasye de segunda generación se entregaron por primera vez en 2007 con motores de tracción y sistemas de seguridad revisados.

El diseño Duplex fue perfeccionado aún más hasta llegar a la tercera generación de Euroduplex.

Propósito

La línea LGV Sud-Est de París a Lyon es la línea de alta velocidad más transitada de Francia. Tras su inauguración en 1981, alcanzó rápidamente su capacidad máxima. Existían varias opciones para aumentarla. La separación entre trenes se redujo a tres minutos en algunas líneas de TGV, pero los sistemas de señalización cada vez más complejos y los frenos de alto rendimiento necesarios (para reducir la distancia de frenado) limitaron esta opción. Otra opción es ensanchar el tren, pero generalmente no es factible debido a las restricciones de gálibo de carga. La circulación de dos trenes acoplados en una configuración de unidades múltiples (MU) proporciona capacidad adicional, pero requiere andenes de estación muy largos. Dadas las restricciones de longitud y anchura, la opción restante es adoptar una configuración de dos niveles, con asientos en dos niveles, lo que añade un 45% más de capacidad de pasajeros. Los trenes TGV Duplex suelen circular con un tren Réseau de un solo piso u otro tren Duplex.

Historia

El estudio de viabilidad del Duplex se completó en 1987. En 1988, se construyó una maqueta a escala real para evaluar las reacciones de los clientes ante el concepto de dos niveles, tradicionalmente asociado con los trenes de cercanías y regionales en lugar de con los trenes interurbanos de alta velocidad. Se probó un remolque TGV Sud-Est en servicio comercial con el interior amueblado para simular el piso inferior de una disposición de dos niveles, y más tarde ese año se modificó otro TGV Sud-Est para estudiar el comportamiento dinámico de un tren con un centro de gravedad más alto. Las conversaciones con GEC-Alstom comenzaron poco después, y en julio de 1990 la empresa ganó el contrato para construir el "TGV-2N", como se lo conocía entonces. El contrato se finalizó a principios de 1991, momento en el que se realizó el pedido oficial. Las primeras pruebas de un tren de dos niveles se realizaron en noviembre de 1994. Poco después de su primera prueba, el primer tren de ocho remolques se probó a 290 km/h (180 mph) en la línea Sudeste. El tren estaba propulsado por vagones motrices de TGV Réseau en ese momento, ya que los vagones motrices Duplex no estaban listos. El primer vagón motriz Duplex se acopló a los remolques de dos niveles el 21 de junio de 1995.

Innovaciones

Tal vez la innovación más importante es la eficiencia del diseño dúplex. Comparando un TGV Sud-Est original y un conjunto dúplex muestra que el diseño de dos pisos tiene mejoras tanto en la relación potencia-peso como en la sobrecarga de peso-por asiento:

En esta comparación, el término "potencia" se refiere a la potencia instalada, que no se utiliza en su totalidad durante el funcionamiento.

• Cuerpos de aluminio: Las líneas francesas de alta velocidad tienen un límite de carga de 17 toneladas (16,7 toneladas de largo; 18,7 toneladas) de eje, por lo que los trenes de doble cubierta más grandes necesitan reducirse en peso siempre que sea posible. Alstom utiliza ampliamente aluminio extruido para ahorrar peso.
• Mejora de la aerodinámica: la nariz de las unidades de energía y la brecha entre los remolques se mejoraron de tal manera que un tren dúplex a velocidad de crucero de 300 km/h (186 mph) experimenta sólo 4% más arrastrar que un TGV de un solo nivel. La nariz, la primera salida significativa del diseño de Cooper de los adiestramientos originales (TGV Sud-Est), fue diseñada por el diseñador industrial Roger Tallon, como lo fue el resto del adiestramiento.
• Crashworthiness: zonas de trituración y compartimentos de pasajeros rígidos protegen la seguridad en caso de colisión. El marco de las unidades de potencia está diseñado para tomar una (estado fijo) 500 toneladas (492 toneladas largas; 551 toneladas cortas) de carga frontal de fuerza, y cuenta con fusibles estructurales para absorber energía de impacto.
• Pantógrafo activo: el Faiveley CX utilizado en el dúplex tiene un sistema de control activo neumáticamente actuado. Dos cilindros de gas pequeños en la armadura del limpiaparabrisas pueden sintonizar la rigidez de la etapa superior del pantógrafo, para optimizar el contacto a cualquier velocidad.
• Todos los frenos de disco de rueda: TGVs anteriores (incluyendo Eurostar) utilizaron frenos de disco sólo en ejes sin potencia. Ganancias de peso en las unidades de potencia dúplex permitieron la instalación de frenos de disco directamente en las ruedas de ejes alimentados (llamados "discos elegantes"), en lugar de utilizar los frenos de tread tradicionales. Esto no mejora mucho el rendimiento de frenado, pero deja la rueda pisada suave y reduce considerablemente el ruido de rodadura.
• Los ventiladores de techo silenciosos: los ventiladores de refrigeración de las unidades de energía TGV producen el sonido más notable (un fuerte hum) cuando el tren está en una estación. Los ventiladores, ubicados en el techo de la unidad, fueron rediseñados para ser más tranquilos.
• Tren más rápido del mundo: en 2007 se colocó un Dúplex TGV de formación corta con tracción distribuida utilizada en la futura generación AGV (automotrice à grande vitesse) con un nuevo récord de velocidad de 574,8 km/h (357,2 mph). (ver TGV récord mundial de velocidad#Record de 2007)

También es único en comparación con los equipos de un solo nivel: el nivel inferior del vagón bar se utiliza para el equipo, sacándolo de los espacios para pasajeros.

Red Duplex

El Réseau Duplex formaba parte del proyecto TGV POS, una extensión única del pedido TGV Duplex. Para el proyecto POS, Alstom entregó a SNCF 38 nuevos coches motores de tres corrientes y 19 juegos de coches de pasajeros Duplex de dos pisos en 2006. Los nuevos coches motores de tres corrientes se combinaron con los 19 juegos de coches de pasajeros de un solo piso más antiguos de los trenes TGV Réseau, mientras que los nuevos coches de pasajeros Duplex de dos pisos se combinaron con los 38 coches motores de dos corrientes más antiguos, creando los 19 trenes Réseau Duplex.

La función de tres corrientes era necesaria para la línea LGV Est, que finaliza en la frontera alemana, donde la electrificación pasa a la red de corriente alterna de 15 kV  16,7 Hz. Mientras tanto, las líneas muy congestionadas por las que se utilizaban los trenes de la Red necesitaban la capacidad adicional de pasajeros que proporcionaban los vagones de pasajeros Duplex.

El proyecto permitió a la SNCF recibir los vagones con motor de tres corrientes necesarios antes de la inauguración de la LGV Est, sin ralentizar la producción de los trenes Duplex.

Dasye

Dasye es una contracción de Duplex Asynchronous ERTMS y son la segunda generación de trenes Duplex. En cuanto al diseño exterior y la experiencia en la cabina de pasajeros, son casi idénticos a los trenes Duplex de primera generación, sin embargo, se realizaron dos cambios importantes en el interior de los vagones motrices. En primer lugar, los motores asíncronos, utilizados por primera vez en los trenes Eurostar e300, que permiten aislar (desconectar) un motor individual en un bogie en caso de falla, lo que permite que el tren continúe funcionando. En segundo lugar, se agregó el Sistema Europeo de Gestión del Tráfico Ferroviario (ERTMS).

Se encargaron 50 trenes Dasye en total, y el primer prototipo de vagón motor se entregó a finales de 2006 para realizar pruebas, antes de entrar en servicio el 14 de febrero de 2008.

Desde 2013, muchos de los trenes Dasye han sido reconfigurados para su uso en el servicio de bajo coste Ouigo de la SNCF. Estos trenes utilizan un diseño de alta densidad, que puede transportar un 20% más de pasajeros (644 pasajeros, en comparación con los 510 de un tren estándar). Los asientos adicionales se consiguen gracias a la eliminación del vagón bar y de los vagones de primera clase, y al uso de asientos estrechos. En 2021, se han convertido 38 trenes Dasye para el servicio Ouigo, y se espera que los 50 trenes estén convertidos en 2025.

Eurotren

Eurotrain fue un consorcio formado por Siemens y GEC-Alsthom (hoy Alstom) en 1996 para comercializar tecnología ferroviaria de alta velocidad en Asia. En 1997, fue uno de los dos competidores para suministrar el sistema central del ferrocarril de alta velocidad de Taiwán (THSR, por sus siglas en inglés) y recibió la condición de ofertante preferente por parte del concesionario THSRC.

A principios de 1998, el consorcio creó un tren de demostración combinando vagones de tres trenes de alta velocidad franceses y alemanes existentes: los vagones intermedios del tren TGV Duplex nº 224 se unieron a las locomotoras ICE 2 de los Ferrocarriles Alemanes 402 042 y 402 046 en los dos extremos. El 4 de mayo de 1998, el tren de demostración Eurotrain realizó un recorrido de presentación en la línea de alta velocidad Hannover-Würzburg en Alemania, alcanzando una velocidad máxima de 316 km/h (196 mph).

En diciembre de 2000, la THSRC adjudicó el contrato al consorcio rival Taiwan Shinkansen, lo que dio lugar a una batalla legal que terminó con el pago de daños a Eurotrain en 2004.