aeamesp tecnologia - palestra "os desafios da implementação do cbtc"

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Os Desafios da Implementação do CBTC

Communication Based Train Control

Fábio Siqueira Netto

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• Apresentar breve histórico do sistema CBTC, sua evolução e estado atual

• Discutir a troca de experiências com outros Metrôs do Mundo

• Apontar os desafios de implementa-lo em linhas operacionais

Objetivo

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Tópicos

1. Introdutório Sistema CBTC

2. Troca de experiências da CMSP com outras operadoras

3. Estratégia de implementação do CBTC (linhas operacionais)

4. Lições aprendidas pela CMSP sobre implementação CBTC

5. Adendo: preocupações com as questões de software em

sistemas metroferroviários

6. Considerações Finais

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1.1 Introdutório Sistema CBTC

• O CBTC é um sistema normatizado pelo padrão 1474 do IEEE, que define:

“Sistema automático contínuo de controle de trens de alta precisão utilizando a determinação da localização do trem, independente dos circuitos de

via, de alta capacidade, com comunicações bidirecionais contínuas de dados entre o trem e controladores da via, capazes de implementar as

funções de: Automatic Train Protection (ATP) ; Automatic Train Supervisor (ATS) e; opcionalmente as funções de Automatic Train Operation (ATO) .”

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• Em meados da década de 1980, Alcatel (Thales) e Bombardier desenvolveram para o Canadá a primeira alternativa ao sistemas baseados em circuito de vias, o TBTC (Transmission-Based Train Control)

• A criação do Rádio Digital no início dos anos 90 incentivou a criação de novas tecnologias de controle, entre elas o melhoramento do TBTC, rebatizado para CBTC

• Surge o primeiro CBTC operacional em 2003, na linha do Aeroporto de São Francisco – EUA

(Automated People Mover - APM)

1.1 Introdutório Sistema CBTC

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1.1 Introdutório Sistema CBTC

Comparação entre os sistemas de Blocos Fixos (Circuitos

de Via) e Blocos Móveis (CBTC)

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1.1 Introdutório Sistema CBTC

CCO

VIA

TREM

Arquitetura do CBTC segundo o padrão 1474 do IEEE

Fonte: Análise Preliminar de Risco do Sistema de Sinalização CBTC: Camargo Jr, J. B.; Almeida Jr, J. R.; Cugnasca, P. S. 12a Semana de Tecnologia Metroferroviária

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• Aumento da capacidade de transporte das operadoras • Menor distância entre trens • Menor headway

• Maior disponibilidade e confiabilidade • Redução do tempo e dos custos de implementação • Incremento de segurança – safety e security • Novas funções operacionais e ferramentas de manutenção • Interoperabilidade entre plataformas diferentes • Menor consumo de energia

1.2 Expectativas Iniciais do CBTC

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1.3 O CBTC no Mundo

Fonte: Wikipédia. Status CBTC 2012.

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1. Introdutório Sistema CBTC

2. Troca de experiências da CMSP com outras operadoras

3. Estratégia de implementação do CBTC (linhas operacionais)

4. Lições aprendidas pela CMSP sobre implementação CBTC

5. Adendo: preocupações com as questões de software em

sistemas metroferroviários

6. Considerações Finais

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• Desde 2009, a CMSP tem trocado experiências com outras operadoras por meio de visitas, reuniões específicas, fóruns técnicos, congressos e testes em fábricas

• Operadoras que a CMSP já teve contato:

2. Troca de Experiências

CBTC em operação CBTC em Implementação

Milão Santiago

Madrid e Barcelona Bruxelas

Panamá Toronto

Londres Viena*

* Viena não tem projetos do CBTC em andamento, apenas conversou sobre a tecnologia

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• Visões Gerais das demais operadoras (1): • Nenhuma operadora tem a demanda e a estrutura de trabalho da

CMSP. Os cenários operacionais e de manutenção são muitos diferentes, gerando perspectivas também diferentes sobre o CBTC

2. Troca de Experiências

CMSP horário de Pico

TMB (Barcelona) em horário de pico

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• Visões Gerais das demais operadoras (2): • Para as operadoras mais antigas, o CBTC representa uma

grande evolução e isto faz com exista maior tolerância com eventuais pendências

2. Troca de Experiências

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• Visões Gerais das demais operadoras (3): • Impôs mudanças na filosofia da operação e nos procedimentos • Operação e Manutenção deveriam ter sido integradas ao projeto • A quebra de paradigma mais complexa é no contexto cultural e

não nos aspectos técnicos • As funções de regulação do ATS são, neste momento, ponto

crítico do CBTC • A substituição de sistemas antigos por CBTC é muito mais

complexa que a instalação em linha nova e requer, no mínimo, três vezes mais o tempo

2. Troca de Experiências

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• Visões Gerais das demais operadoras (4): • Muitas versões de software até a considerada final • Tempo de implementação superior ao estimado (linhas operac.) • Diferenças culturais:

• Entre fornecedores e operadoras: prejudicam o bom andamento dos projetos, mas podem ser contornadas

• Equipes de um mesmo fornecimento alocadas em países diferentes dificultam a agilidade na resolução de problemas

• Requisitos para sistemas de baixa e alta demanda são totalmente diferentes: UTO (baixas/médias) x Driverless (médias/altas)

2. Troca de Experiências

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1. Introdutório Sistema CBTC

2. Troca de experiências da CMSP com outras operadoras

3. Estratégia de implementação do CBTC (linhas operacionais)

4. Lições aprendidas pela CMSP sobre implementação CBTC

5. Adendo: preocupações com as questões de software em

sistemas metroferroviários

6. Considerações Finais

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3.1 Estratégias de Implementação CBTC

• Em linhas operacionais as atividades de manutenção e de implementação são conflitantes por natureza

• Pré-requisitos de manutenção: • Obedecer a programação de atividades para se atender os planos de

manutenção (desempenho e confiabilidade) • Sistemas e equipamentos devem estar disponíveis para a execução

dessas atividades

• Pré-requisitos da implementação de sistemas: • Atender escopo, prazo e custo previstos em projeto • Ter acesso irrestrito aos sistemas e equipamentos para a execução do

projeto

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3.1 Estratégias de Implementação CBTC

X

Implem

entação Man

uten

ção

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3.2 Planejamento e Estratégias (1)

• Deve ser feito planejamento antes do início de quaisquer atividades de implementação

• Tal planejamento deve contar com envolvimento de equipes de O&M: • Estabelecimento de acordo de trabalho inicial que defina os horários

de trabalho, recursos necessários e quantidade semanal de acesso • Realização de reuniões semanais para estabelecimento das

estratégias de convivência com as atividades de O&M

• Criar documento que registre os desvios encontrados e sirva de referência para outras implementações

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3.2 Planejamento e Estratégias (2)

Aplicar técnicas de gerenciamento de

projetos

Dedicar Hxh de engenharia em

revisões de procedimentos

Inserir nas especificações as lições aprendidas e

restrições inerentes das atividades de O&M

Trocar experiências com outras operadoras

Definir a figura de um

Integrador Geral

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3.2 Planejamento e Estratégias (3)

• Integrador Geral:

– Preferencialmente da área de manutenção ou de operação

– Precisa de uma equipe fixa de apoio formada por especialistas

– Deve ter respaldo da alta administração

– Deve ter habilidade para administrar conflitos

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1. Introdutório Sistema CBTC

2. Troca de experiências da CMSP com outras operadoras

3. Estratégia de implementação do CBTC (linhas operacionais)

4. Lições aprendidas pela CMSP sobre implementação CBTC

5. Adendo: preocupações com as questões de software em

sistemas metroferroviários

6. Considerações Finais

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• Atividades do CBTC devem ser planejadas entre diversas áreas da contratada e da operadora: • Reduz conflitos com as atividades de O&M • Proporciona integração entre os envolvidos no processo • Maior produtividade e qualidade nas atividades de

implementação

• O processo de implantação do CBTC tem de ser lento, em virtude das mudanças envolvidas

• O CBTC não pode ser tratado apenas como uma evolução tecnológica – impõe mudanças culturais

4. Lições aprendidas

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1. Introdutório Sistema CBTC

2. Troca de experiências da CMSP com outras operadoras

3. Estratégia de implementação do CBTC (linhas operacionais)

4. Lições aprendidas pela CMSP sobre implementação CBTC

5. Adendo: preocupações com as questões de software em

sistemas metroferroviários

6. Considerações Finais

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5. Sistemas Baseados em Software

• Os sistemas evoluíram mesmo, ou apenas sofreram pequenas mudanças?

• Se houve evolução, será que ela é mesmo significativa?

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5. Sistemas Baseados em Software

CCO década 1970 CCO anos 2000

Console trem década 1970 Console trem em 2014

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5. Sistemas Baseados em Software

Trem década 1970 O mesmo trem em 2014

Sinalização década 1970 Sinalização em 2014

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5. Sistemas Baseados em Software

• Desafios estratégicos: – Capacitar equipes de O&M na mesma velocidade da evolução

tecnológica – Preparar o ambiente para novos paradigmas – Criar mecanismos que minimizem a forte dependência de

fornecedores • Desafios táticos:

– Desenvolver novas estratégias de O&M – Identificar todos os componentes operados por software – Planejar e controlar a obsolescência dos sistemas baseados em

software – Desenvolver política de controle de versões de softwares

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5. Sistemas Baseados em Software

• Exemplo: trens do Metrô de São Paulo – 15 frotas diferentes, da década de 1970 até hoje – 10 frotas possuem números significativos de softwares – 900 é a quantidade aproximada de softwares nessas frotas

• 500 estão embarcados (aplicativos) • 400 são para manutenção

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5. Sistemas Baseados em Software

• Pontos de atenção: – A lógica de operação dos novos sistemas está no software – A segurança de novos sistemas – security e safety – estão no

software

• Problema: conhecimento de software é de domínio público

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5. Sistemas Baseados em Software

• Características dos softwares utilizados em metroferrovias: – Requisitos rígidos de segurança – Tempo de resposta baixíssimo – Tolerância à falhas – Alta disponibilidade e confiabilidade

• Rotinas de Testes em Softwares:

– Assegura o atendimento aos requisitos definidos em projeto – Atende as necessidades operacionais – Procura por problemas para garantir a qualidade do sistema

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1. Introdutório Sistema CBTC

2. Troca de experiências da CMSP com outras operadoras

3. Estratégia de implementação do CBTC (linhas operacionais)

4. Lições aprendidas pela CMSP sobre implementação CBTC

5. Adendo: preocupações com as questões de software em

sistemas metroferroviários

6. Considerações Finais

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1. A percepção do CBTC para boa parte das operadoras mais antigas é de evolução, pois elas partem de sistemas simples de sinalização

2. Tal percepção favorece o aceite do CBTC com pendências funcionais, pois há ganhos mesmo com essas pendências

3. Implementação ou modernização de sistemas em linhas operacionais não são atividades triviais

4. Para que as atividades de O&M não sejam prejudicadas, o planejamento dessas implementações deve ser feito em conjunto entre operadora e contratado

6. Considerações Finais (1)

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5. A Figura do Integrador Geral tem forte relação com o sucesso na logística de implementação ou modernização de sistemas em linhas operacionais

6. Preferencialmente, implantar CBTC em uma linha por vez, acumulando conhecimento e experiência para as demais

7. Novos sistemas exigem novas culturas de operação e de manutenção. A transformação é grande e demanda tempo para acontecer

8. Choque cultural da CMSP com outras operadoras: abordagens diferentes sobre segurança do sistema (safety x security)

6. Considerações Finais (2)

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6. Considerações Finais (3)

9. A diferente cultura entre CMSP e demais operadoras fazem com que o conhecimento técnico da CMSP nem sempre seja considerado por fornecedores estrangeiros

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Agradecemos a atenção

Fábio Siqueira Netto Fone: +55-11-5060-4518

fabio.siqueira@metrosp.com.br