Diseño a detalle

El Aircoach GT1 en vistas frontal, trasera y lateral

Sketch by Rogelio Rivera Nava (May 2001) / rogelioriveranava.com

Drawing by Rogelio Rivera Nava (May 2001) / rogelioriveranava.com

1. Señalización electrónica de destino.
2. Para aumentar la seguridad, el operador puede ver a través de los pilares “A” del parabrisas, debido a que estos son estructuras de acero tubular recubiertos de policarbonato transparente. Esta solución es similar a la que propuso el Volvo SCC.
3. Conjunto combinado de iluminación frontal, mediante dos reflectores circulares para luces bajas/altas y otro reflector inferior para luz de posición.
4. Entrada de aire, para enfriar el acondicionador de aire, instalado en el eje frontal.
5. La fascia delantera está hecha de varias piezas, para reducir los costos, en caso de reparación.

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Sketch by Rogelio Rivera Nava (May 2001) / rogelioriveranava.com

Drawing by Rogelio Rivera Nava (May 2001) / rogelioriveranava.com

6. Señalización electrónica de número de ruta.
7. Las salidas de aire, en forma de “U” invertida, se integran al diseño.
8. Una cartelera en la parte posterior permite exhibir publicidad.
9. Lámparas combinadas, con luz de posición, direccionales e indicador de reversa.
10. La fascia trasera está hecha de varias piezas, para reducir los costos, en caso de reparación.

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ketch by Rogelio Rivera Nava (May 2001) / rogelioriveranava.com

Drawing by Rogelio Rivera Nava (May 2001) / rogelioriveranava.com

1. El alerón trasero está inspirado en los automóviles monoplazas de competencia.
2. La línea de cintura va subiendo del frente hacia atrás, para comunicar dinamismo.
3. La mayoría de las ventanillas laterales tienen las mismas medidas.
4. La parte inferior de las puertas están cubiertas de policarbonato translúcido y pigmentado del mismo color de la carrocería, para no interrumpir la línea de cintura, y que los viajeros vean hacia adentro o hacia afuera.
5. Un segundo parabrisas superior permite que los pasajeros vean hacia dónde se dirigen.
6. Los anchos postes “B” son estructuras cubiertas de policarbonato translúcido y pigmentado del mismo color de la carrocería, para aumentar la visibilidad del operador.
7. Entradas de aire para enfriar los componentes mecánicos.
8. Los dos ejes posteriores tienen neumáticos de menor tamaño que los del eje frontal, para maximizar el espacio para los pasajeros. Una tapa desmontable cubre los neumáticos.
9. Unos faldones de material flexible en la parte baja de la carrocería hacen que la carrocería luzca con mayor continuidad, más cerca del pavimento y, al mismo tiempo, permiten cumplir el ángulo ventral.
10. Señalizaciones electrónicas de destino.

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Drawing by Rogelio Rivera Nava (May 2001) / rogelioriveranava.com

Drawing by Rogelio Rivera Nava (May 2001) / rogelioriveranava.com

Aircoach GTU. Autobús de tamaño mediano, para circular en calles estrechas.

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Sketch by Rogelio Rivera Nava (May 2001) / rogelioriveranava.com

Sketch by Rogelio Rivera Nava (May 2001) / rogelioriveranava.com

En la parte posterior, los autobuses tendrán un espacio para publicidad. En un rollo de material opaco o translúcido estarán impresos los anuncios; el rollo rotará entre dos cilindros, uno en cada costado del autobús, y una vez que se acabe el material, la rotación será invertida. Este sistema mecánico podría ser sustituido por pantallas electrónicas.

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3D rendering by Valerio Landa / www.valeriolanda.com / (May 2001) / rogelioriveranava.com

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Arreglo de asientos normal.

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Tres asientos individuales, instalados en posición diagonal, se pueden abatir hacia la pared, para recibir sillas de ruedas.

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Según las necesidades, pueden quitarse asientos, para darle cabida a pasajeros con sus bicicletas.

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El asiento del operador tiene suspensión

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3D rendering by Valerio Landa / http://www.valeriolanda.com / (May 2001) / rogelioriveranava.com

El asiento del operador puede usarse en posición ergonómica, similar a las sillas para computadora (kneeling chair), para mitigar la fatiga durante las jornadas de trabajo.

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Graphic design by Marcela Landa (May 2001) / rogelioriveranava.com

Graphic design by Marcela Landa (May 2001) / rogelioriveranava.com

A través de uno o varios monitores, los pasajeros pueden ver videos grabados o transmisiones remotas, con programas educativos o de entretenimiento, noticias, información del sistema BRT y publicidad pagada.

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Graphic design by Marcela Landa (May 2001) / rogelioriveranava.com

How can I get to? map-guide service. Graphic design by Marcela Landa (May 2001) / rogelioriveranava.com

En las estaciones del sistema, los pasajeros pueden hacer consultas de rutas, por medio de terminales con pantallas sensibles al tacto. Las rutas pueden bajarse también a dispositivos electrónicos (en asistentes electrónicos, como se proponía en 2001). Este servicio de mapas interactivo se podría llamar “How can I get to?” (¿Cómo llego a…?).

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3D rendering by Valerio Landa / www.valeriolanda.com / (May 2001) / rogelioriveranava.com

3D rendering by Valerio Landa / http://www.valeriolanda.com / (May 2001) / rogelioriveranava.com

Un módulo contiene el motor, la transmisión y los dos ejes posteriores. Este módulo se puede quitar rápidamente del autobús, para facilitar las labores de mantenimiento y, en caso de requerir una reparación mayor, puede ser sustituido por otro módulo de reserva, para mantener el autobús en servicio (se muestra el módulo del Aircoach GTU).

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Inspirational board: speed  / rogelioriveranava.com

Inspirational board: speed / rogelioriveranava.com

El motivo principal de inspiración, que se resume de manera gráfica en un “inspirational board”, es la velocidad. Elegí automóviles super deportivos y de competición como el motivo principal del diseño de los autobuses.

La pregunta principal era qué características hacen que un automóvil deportivo comunique velocidad. Estas son un perfil afilado, poca distancia de separación entre el pavimento y la carrocería, una apariencia agresiva y el uso de dipositivos aerodinámicos: alerones y deflectores. En medida de lo posible, intenté agregar estas características a los autobuses.

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Mini cars to offer taxi service  / Design and hand sketches by Rogelio Rivera-Nava / rogelioriveranava.com

Mini cars to offer taxi service / Design and hand sketches by Rogelio Rivera-Nava / rogelioriveranava.com

Además de los autobuses, la propuesta de la segunda etapa incluyó el uso de mini autos que darían servicio en esquemas de renta o como taxis. Los mini autos, para uno o dos pasajeros, consumen menos combustible que un sedán promedio, y pueden llevar equipaje o bicicletas atrás.

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Descripción completa del proyecto

El documento que envié al concurso Bus Rapid Transit and the American Community se transcribe a continuación, íntegramente, traducido al español.

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Código de identificación del equipo: – – – – – –

(En concurso sólo para el autobús)

Bus Rapid Transit Competition, etapa 2

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Conozca el Aircoach

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Puntos clave:

> Familia de autobuses para cumplir las necesidades de cualquier comunidad.

> Apariencia exterior veloz, robusta y destacada, inspirada en los autos más rápidos del mundo.

> Dos sub bastidores desmontables contienen el conjunto propulsor, acondicionador de aire y otros componentes, para facilitar el mantenimiento.

> La carrocería está diseñada para disminuir los costos de reparación.

> Un habitáculo flexible ofrece la posibilidad de llevar bicicletas y equipaje pesado.

> Un cartel rotativo instalado en la parte trasera de los autobuses brinda una innovadora y atractiva solución para anunciar.

> Un servicio de televisión dedicado -el Canal BRT- ofrece información y entretenimiento a los viajeros. También resuelve el problema de los anuncios en el interior de los autobuses.

> Los pasajeros pueden consultar las rutas para llegar a sus destinos, por medio de módulos a bordo de los autobuses, llamados “How can I get to?” (¿Cómo llego a?).

> Pilares “A” translúcidos, para mejorar la visibilidad.

> Uso de un sistema de conducción automatizada a prueba de fallas.

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Inspiración

La familia de autobuses Aircoach comparte componentes modulares. La idea básica de nuestro proyecto consiste en brindar un servicio de transporte rápido, seguro, cómodo y eficiente.

Para el diseño exterior, comenzamos preguntándonos qué hace a un vehículo lucir veloz. Elegimos como fuente de inspiración los autos más rápidos del mundo: Fórmula 1 y de la serie CART. De estos, nos apropiamos de sus características de diseño que comunican velocidad.

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Diseño de carrocería

Consideramos que un autobús no debe ser diseñado como un objeto de moda, sino como uno atemporal y que le guste a la mayoría, debido a que éste es un transporte dirigido a cualquier tipo de gente y al hecho de que tiene que cumplir un ciclo de vida largo.

El nombre Aircoach evoca aerodinámica. El perfil es afilado, parece siempre dispuesto a avanzar e intenta expresar velocidad.

La agresiva expresión facial del Aircoach (GT1, GT2 y GT3) intenta comunicar las bondades del sistema  Bus Rapid Transport: robustez y velocidad.

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Una nueva familia de vehículos

La familia Aircoach está integrada por cuatro autobuses urbanos: GT1, GT2, GT3 y GTU.

El Aircoach GT1 mide 12 m (40 pies) y tiene capacidad para 31 pasajeros sentados o 28 y dos sillas de ruedas.

El Aircoach GT2 es un autobús articulado (mide 18 m / 59 pies) y el Aircoach GT3 es de doble articulación (mide 25 m / 82 pies).

Los autobuses Aircoach GT1, GT2 and GT3 comparten componentes básicos: páneles exteriores delanteros y traseros; asientos y conjuntos propulsores. Motores con diferentes niveles de potencia pueden impulsar cada tamaño de autobús, según el peso máximo.

Un parabrisas inclinado, un destacado alerón trasero y una feroz expresión facial son las características que hacen que los autobuses Aircoach GT1, GT2 y GT3 parezcan veloces. Estos están diseñados para circular en carriles confinados a una velocidad máxima estimada de 110 km/h (70 mph).

El Aircoach GTU es diferente al resto de la familia. Mide 9.2 m (30.3 pies) de longitud y tiene una apariencia amable, pero a la vez robusta y veloz. El GTU está diseñado para compartir espacio con automóviles particulares , por lo cual tiene defensas bajas, compatibles con las de los automóviles.

Además de la familia de autobuses Aircoach, sería una buena opción contar con mini autos híbridos, para transportar pasajeros, ya sea en esquema de renta o como servicio de taxis.

Preferimos una familia de autobuses en lugar de vehículos parecidos a trenes, debido a que consideramos que el procedimiento de acoplamiento y desacomplamiento sería difícil de lograr en la operación real. Además, creemos que el costo adicional no sería solventado.

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Seguridad

Debido a que la seguridad es la mayor preocupación de todos, proponemos el uso de dispositivos electrónicos, como se describe a continuación. Un sistema de control 100% electrónico (drive-by-wire) que acelera, frena y dirige el volante, permitiría brindar transporte a prueba de fallas, en conjunto con dispositivos de información remotos (telemáticos). Puntos de control instalados a lo largo de las vías dedicadas, enviarían una señal que utilizaría un sistema informático instalado en cada autobús, para mantener la ruta correcta, así como para predecir situaciones de tránsito de riesgo. La telemática sería empleada también para monitorear la salud y el comportamiento del operador y, en el caso de detectar una situación peligrosa, la computadora del autobús sería capaz de tomar el control, para evitar accidentes.

La visibilidad del operador está optimizada, mediante el uso de pilares “A” translúcidos, semejantes a los que propuso el Volvo Security Concept Vehicle (SCC), que tiene una estructura cubierta por un material translúcido, de manera tal que la rigidez estructural no está amenazada.

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Conjunto propulsor

Sugerimos el uso de motores Caterpillar para la familia de autobuses Aircoach, debido a que estos han probado fiabilidad en la ciudad que elegimos como nuestro caso de estudio. El motor está instalado en orientación transversal y la potencia se transfiere a las ruedas por medio de una transmisión especial, parecida a las Allison “V” Type. Consideramos ineficaz el uso de volantes de inercia u otros dispositivos de recuperación de energía similares, debido a que estos ocasionan un consumo de energía equivalente al que ahorran, sin mencionar el espacio que ocupan. En el caso del volante de inercia, la mayor parte de la energía que éste recupera, se gasta para cargar el peso extra. Sin embargo, proponemos que la energía del frenado se recupere mediante una unidad eléctrica que funcione como motor de arranque, motor de tracción y generador, combinado con un paquete de baterías de níquel e hidruro metálico (NiMH), instalado en el frente del autobús, junto al conductor.

Con cambios menores, este sofisticado conjunto propulsor podría ser intercambiado por uno convencional, menos costoso.

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Chasís

Un bastidor hecho de largueros tubulares ofrecería una sólida base para el autobús. Dos sub bastidores desmontables servirían de soporte para los componentes principales del autobús. El conjunto propulsor, el tanque de combustible y los dos ejes traseros estarían instalados en el sub bastidor posterior. En el eje frontal estarían instalados el acondicionador de aire, las baterías, los componentes de la cabina de mando y los sistemas de conducción automatizada. Este acomodo de componentes ayudaría a mejorar el reparto de pesos. Ambos sub bastidores tendrían zonas de deformación controlada, para absorber energía en caso de un choque. La posibilidad de desmontar los sub bastidores permitiría reducir los costos de reparación y permitir que el mantenimiento sea más fácil.

Otra propuesta es utilizar rines de 17.5 pulgadas para los ejes traseros, en lugar de los convencionales de 22.5 pulgadas. Esta opción permitiría ahorrar espacio en el interior, debido a que los pozos de las ruedas serían de menor tamaño y, por lo tanto, menos estorbosos.

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Mantenimiento y reparaciones

Con frecuencia se ignora que un cuello de botella del transporte público es el taller en el que la flotilla recibe  mantenimiento y reparaciones. Por tal motivo, proponemos un esquema parecido al de unos fosos de competición (pits), inspirados en la Fórmula 1 o la serie CART. Todos los autobuses de la familia Aircoach tienen dos sub bastidores en los que están instalados los componentes que requieren servicio: el conjunto propulsor y el acondicionador de aire, entre otros. En el caso de requerirse un servicio programado o una reparación, el sub bastidor (con las partes que requieren mantenimiento) es intercambiada por otra en buenas condiciones, para permitir que el autobús se mantenga en funcionamiento.

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Comodidad

Otra ventaja de los sub bastidores separados sería el aislamiento de ruido que se comunica de los componentes mecánicos hacia el espacio de los pasajeros. Una sensación de marcha parecida a la de un automóvil se lograría mediante el uso de un control electrónico del conjunto propulsor mediante lógica difusa (fuzzy logic), que comandaría la operación del acelerador y de los cambios de engranajes, para lograr una aceleración y frenado suaves. Los asientos ofrecerían generoso espacio (aunque no excesivo), para alentar a los pasajeros a dejar sus automóviles en casa.

En contraste con la agresiva apariencia de la carrocería, en el habitáculo de pasajeros hay una atmósfera relajante. Colores neutrales y superficies suaves se usan para lograr una imagen limpia. Nosotros no recomendamos la mezcla de una primera y segunda clase en la cabina de pasajeros del mismo autobús, sino autobuses para usos especiales: negocios o para pasajeros “sobre ruedas”, que usen bicicletas, scooters o patines.

La clase de negocios brindaría asientos individuales, con cortinillas en el frente y en el costado de cada asiento. También contaría con reposabrazos, portavasos, una mesa abatible, una fuente de alimentación de 110 volts, salida de audio y un puerto de comunicación inalámbrico, con información del sistema BRT.

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Servicios especiales

Los pozos de las ruedas, muy estorbosos, son raramente utilizados. Proponemos instalar sobre estos terminales con monitores, que brinden información de rutas y destinos, mediante el servicio que llamamos “”How can I get to?” (¿Cómo llegar a?).

Monitores instalados en el habitáculo transmitirían un canal cerrado de televisión, llamado “Canal BRT”. Éste programaría noticias e información. El Canal BRT sería la base para comunicar a los usuarios las bondades del transporte público y entretenimiento.

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Publicidad

La publicidad pagada en el habitáculo de los autobuses podría ser concentrada en el Canal BRT, para mantener una imagen limpia.

En la salida del camión, un tablero ofrecería espacio para anuncios de interés social, así como tarjetas tamaño postal.

La publicidad exterior estaría exhibida en una cartelera en la parte posterior del camión, mediante un banner rotativo. Este espacio dedicado ofrecería un servicio dinámico y flexible a aquellos que quieren comunicar un mensaje a los ciudadanos. Con esto, se evitaría el caos de mensajes que se exhiben en los autobuses.

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En el siguiente enlace se puede consultar el texto de la propuesta que envié a la segunda etapa del concurso [en inglés].

BRT_2020_stage_2_entry_text_Rogelio_Rivera_Nava

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Especificaciones técnicas Aircoach GT1

> Tipo de vehículo
Autobús urbano con propulsión híbrida ligera diesel-eléctrica

> Medidas
Longitud total: 12,192 mm (40 pies)
Altura: 3,200 mm (126 pulgadas)
Anchura: 2,591 mm (102 pulgadas)
Altura de piso (en configuración para estaciones de piso bajo)
 En movimiento: 560 mm (22 pulgadas)
 Posición baja, para abordar en banquetas: 380 mm (15 pulgadas)
Distancia del suelo al chasís: 260 mm (10.2 pulgadas)
Altura interior delantera: 2,250 mm (88.6 pulgadas)
Distancia entre ejes: 6,000 mm (236.2 pulgadas)
Diámetro de giro estimado: 23,000 mm (905.5 pulgadas / 75.5 pies)
Capacidad de pasajeros sentados: 31 o 28 + 2 sillas de ruedas

> Carrocería
Costados y techo en lámina de acero unida con pegamento. Carcasa trasera en fibra de vidrio y resina. Fascias frontal y trasera en resina pigmentada.

> Motor
Marca y modelo: Caterpillar 3126B
Tipo: ciclo diesel, cuatro tiempos
Número de cilindros y disposición: 6 en línea
Desplazamiento: 7.2 litros (493 pulgadas cúbicas)
. Aspiración: Turbocargador e interenfriador aire-aire
. Potencia máxima: 156 kW / 210 hp a 2,200 rpm (gobernado)
. Par máximo: 820 Nm / 605 libras-pie a 1,440 rpm

> Sistema híbrido ligero
Recuperación de energía mediante generador integrado en la transmisión (que funciona también como motor de tracción y motor de arranque). Baterías NiHM (níquel e hidruro metálico).

> Transmisión (sugerida, no existe)
Allison V Drive, automática de cuatro engranajes, con control electrónico mediante lógica difusa (fuzzy-logic), retardador, bloqueo del convertidor hidráulico de par y motor/generador/arranque integrado.

> Chasís
Estructura de acero tubular, con dos semi chasís separados.

> Suspensión
Delantera: Eje rígido con dos brazos longitudinales, dos muelles neumáticos y cuatro amortiguadores.
Trasera, segundo eje: Independiente de doble brazo con dos muelles neumáticos y cuatro amortiguadores.
Trasera, tercer eje: Eje rígido con dos brazos longitudinales, dos muelles neumáticos y cuatro amortiguadores.

> Frenos
Sistema mediante aire comprimido, doble circuito, cuatro discos y antibloqueo (ABS)

> Acondicionador de aire
Calentador alimentado por diesel, enfriador mediante compresor impulsado por el cigüeñal del motor y dos ventiladores instalados en el techo.

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En el siguiente enlace se puede consultar el texto descriptivo completo de la propuesta que envié a la segunda etapa del concurso [en inglés].

BRT_2020_stage_2_entry_text_Rogelio_Rivera_Nava

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>> Siguiente: Primera etapa e ideas preliminares

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