departamento de eng. produção operação ferroviária circulação · locomotivas para as...

Porf. Rodrigo de Alvarenga Rosa 16/08/2010

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1Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa

Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga [email protected](27) 9941-3300

Departamento de Eng. Produção

Operação FerroviáriaCirculação


Introdução

• A operação ferroviária diz respeito à circulação de trens pela ferrovia a fim de atender a um fluxo de transporte.

• Um fluxo de transporte corresponde ao transporte contratado por um cliente de certo volume de carga de uma origem para um destino.


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Introdução

• A maior função da operação é ter

um olhar sistêmico sobre toda a ferrovia

com foco em utilizar todos os recursos da ferrovia a fim de conseguir transportar o maior volume de carga possível atendendo aos fluxos de transporte contratados preservando ao máximo os ativos da ferrovia, com segurança para todos os seus colaboradores e preservando o meio ambiente.


Introdução

• Na operação ferroviária que a unidade mínima de transporte é o vagão e a unidade mínima de tração é a locomotiva.

• Estes vagões são agrupados e engatados em locomotivas nos pátios ferroviários para formar os trens e são estes trens que efetivamente circulam na ferrovia.

• Entende-se por Circulação dos Trens todos os movimentos dos trens ao longo da VP.


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Equipagem dos Trens• Para que possa haver a circulação dos trens, devem existir profissionais

qualificados para conduzir estes trens.

• Estes profissionais necessários para a locomoção do trem são denominados como Equipagem dos Trens.

• Equipagem

– Maquinista;

– Auxiliar de maquinista.

• A situação na qual a equipagem é formada somente pelo maquinista é denominada por monocondução.


Cálculo da Frota de Vagões e de Locomotivas

• Frota é o número de veículos

– Se for vagões é a frota de vagões

– Se for locomotiva é a frota de locomotivas.

• A frota pode possuir um subconjunto dedicado a um cliente específico e até mesmo a um fluxo de transporte específico. Por exemplo, frota de HFE dedicada ao calcário.


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Rotação de Vagões e Ciclo de Vagões

• A Rotação de Vagões pode ser entendida como sendo o tempo gasto, em dias, entre dois carregamentos sucessivos.

• Neste tempo gasto estão incluídos os tempos:

– de carregamento do vagão na origem,

– circulação do vagão carregado até o destino,

– descarga do vagão no destino e

– transporte do vagão vazio até outro ponto de carregamento.



• O Ciclo de Vagões é um caso especial de Rotação de Vagões onde o vagão sai de uma origem onde carregou, vai para um destino descarregar e retorna para a mesma origem onde carregou para fazer um novo carregamento.

• Nas ferrovias FCA, EFVM e EFC estes conceitos são muitas das vezes mencionados como sinônimo, no entanto, o correto é que rotação de vagões é um conceito diferente do conceito de ciclo de vagão.


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• Um grande problema do cálculo da rotação do vagão é que como o vagão é o fato que o vagão nem sempre retorna para o mesmo ponto de origem.

• Assim, controlar vagão a vagão a rotação fica muito difícil. Desta forma, considera-se, para efeito de simplificação, nesta apostila que o conceito rotação será o mesmo conceito de ciclo de vagão


Numeração dos Trens

• Os trens são numerados conforme o seu sentido

– os trens subindo tem numeração impar e

– os trens descendo, numeração par.

• A expressão subindo identifica o trem que vai do litoral para o interior do país e o descendo o sentido contrário


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Gráfico de Circulação de Trens

• O Gráfico de Circulação de Trens é uma ferramenta visual elaborado sobre uma folha quadriculada onde são desenhados dois eixos coordenados.

• O eixo vertical representa a posição das estações ferroviárias

• O eixo horizontal representa a escala de tempo na qual o trem se desloca

• Todas as considerações nesta seção dizem respeito a uma linha singela.



• O Gráfico de Circulação de Trens é uma ferramenta visual elaborado sobre uma folha quadriculada onde são desenhados dois eixos coordenados.

• O eixo vertical representa a posição das estações ferroviárias

• O eixo horizontal representa a escala de tempo na qual o trem se desloca

• Todas as considerações nesta seção dizem respeito a uma linha singela.


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O Gráfico de Circulação de Trens




Trem circulando


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Trem circulando

Ângulo = Velocidade do trem (constante)



Trem parado entre o tempo 13 a 16


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Dois trens circulando



ERRO de circulação

Dois trens vão colidir um pouco antes da Estação 3


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Uma proposta de circulação correta para o erro anterior



Uma proposta de circulação correta para o erro anterior

Estação 1

Estação 2

Estação 3

Estações (Km)

Tempo (Hrs)0 4 13 20165 10 20

Estação 4 C01

C01

C02

C02

1 126


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Gráfico de Circulação de Trens – Linha Dupla

Cruzamento entre dois trens em linha dupla



Cruzamento entre dois trens


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• O Gráfico de Trens serve não só para controlar o tráfego de trens, mas também planejar toda a circulação de trens.


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Centro de Controle Operacional (CCO)

• As ferrovias modernas adotam o esquema de um único escritório centralizado para o controle da operação da ferrovia.

• Nesse escritório, todas as informações da via permanente, do material rodante circulando, em pátio e em oficina, as manutenções programadas da VP, escala da equipagem e todas as outras informações da ferrovia devem ser centralizadas.

• Esse escritório centralizado é denominado Centro de Controle Operacional, ou abreviadamente CCO.



• Sua função precípua é manter o gerenciamento operacional visando: a melhor utilização de todos os recursos da ferrovia, o atendimento aos fluxos de transporte contratados, à preservação da VP e o material rodante, mantendo a segurança de todos os profissionais da ferrovia e garantindo que não haja danos ao meio ambiente.

• Uma responsabilidade enorme!

• O CCO é composto por uma equipe de profissionais qualificados e especialistas em diversas áreas que trabalham em equipe


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• Centralizar as informações e a tomada de decisão em um escritório único na ferrovia permite, dentre as diversas vantagens, uma gerência mais efetiva da malha

• O operador do CCO pode prever não só o que está acontecendo em trecho da via, mas, sobretudo, prever o que está acontecendo na ferrovia como um todo, pois ele sabe quais outros tráfegos irão chegar ao trecho que ele está tomando a decisão.



• Ele pode fazer uma distribuição mais eficiente do material rodante, pois tem todo o conhecimento da operação como já mencionado.

• Como ele sabe a intensidade do tráfego em toda a ferrovia, ele sabe onde podem ser abertas janelas de manutenção para o pessoal da VP trabalhar, pode ainda, com esta informação saber quando pode entregar os vagões e locomotivas para as oficinas de vagão e locomotivas a fim de sofrerem as manutenções.


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• Em síntese:

• O CCO tem uma visão sistêmica de toda a ferrovia e, assim, pode atuar de forma consistente no melhor gerenciamento de todos os recursos da ferrovia visa ndo sua maior produtividade!

• Como a ferrovia opera 24 horas por 365 dias do ano, é necessário que o CCO possua equipes de profissionais rodando escala e esteja sempre controlando o tráfego, visando à segurança e eficiência da operação ferroviária.


• TU (Tonelada Útil)

• Nada mais é que o somatório das toneladas úteis transportadas na ferrovia.

• Ele é expresso em TU x 103 e sua apuração é mensal.

Indicadores de produção

∑ ∑= =

=n

i

m

vvif TUTU

1 1

fTU - indicador Tonelada Útil da ferrovia;

i - número de vagões da ferrovia; v - número de viagens de cada vagão da ferrovia;

viTU - tonelada útil de cada vagão i da ferrovia em uma viagem v .

Indicadores de desempenho operacional


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• TKU (Tonelada Quilômetro Útil)

• Assim, o índice mais usado pelas ferrovias é o Momento de Transporte que mede a tonelada útil transportada pela distância percorrida

• Ele é conhecido por TKU (Tonelada Quilômetro Útil), ou seja, o somatório dos produtos das toneladas úteis transportadas multiplicadas pelas distâncias em quilômetros correspondentes.

• Usualmente é expresso em TKU x 106 e sua apuração é mensal.




• TKU (Tonelada Quilômetro Útil)


vi

n

i

m

vvif KmTUTKU .

1 1∑ ∑

= =

=

Onde:

fTKU - indicador Tonelada Quilômetro Útil da ferrovia;

i - número de vagões da frota; v - número de viagens de cada vagão da ferrovia;

viTU - tonelada útil de cada vagão i da frota em uma viagem v.

viKm - quilometro percorrido por cada vagão i da ferrovia em uma viagem v transportando

viTU toneladas.



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• TKB (Tonelada Quilômetro Bruta)

• O TKB mede a tonelada bruta transportada (lotação mais a tara dos vagões) pela distância percorrida, ou seja, o somatório dos produtos das toneladas brutas transportadas multiplicadas pelas distâncias em quilômetros correspondentes.

• Usualmente é expresso em TKB x 106 e sua apuração é mensal.






vi

n

i

m

vvif KmTBTKB .

1 1∑ ∑

= =

=

Onde:

fTKB - indicador Tonelada Quilômetro Bruta da ferrovia;

i - número de vagões da ferrovia; v - número de viagens de cada vagão da ferrovia;

viTB - tonelada bruta (tara mais tonelada útil ou lotação) de cada vagão i da ferrovia em

uma viagem v. Portanto, a tonelada bruta é calculada como: viivi LotaçãoTaraTB +=

viKm - quilometro percorrido por cada vagão i da ferrovia em uma viagem v transportando

viTB toneladas.



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• Este indicador é importante para compor, sobretudo, o indicador de eficiência energética, tendo em vista a locomotiva ter de tracionar todo o peso do vagão.



Introdução

• Os pátios ferroviários são locais de grande complexidade na operação ferroviária e um dos maiores gargalos da operação ferroviária.

• Nos terminais de cargas diversas, estima-se que 70% da frota de uma ferrovia estão em pátios efetuando manobras diversas.

• Nos terminais especializados este valor gira em torno de 40 %.


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Introdução

• Por dados empíricos, tem-se que os veículos ferroviários, sobretudo vagões, passam mais da metade de sua vida útil dentro de pátios ferroviários.

• Aproximadamente 60% da equipe técnica de uma ferrovia estão lotadas em pátios ferroviários.

• Os novos projetos de pátios ferroviários demandam muitos recursos financeiros, podendo ser estimados em mais de 50% do custo de uma nova ferrovia.


Definição

• Define-se pátio ferroviário como sendo uma área de esplanada em que um conjunto de vias é preparado para desmembramento e formação de trens, estacionamento de carro e vagões, operações de carregamento e descarga de produtos, manutenção de material rodante e outras atividades.

• Nos pátios, o tráfego se opera mediante regras, instruções e sinais próprios e, via de regra, em velocidades reduzidas.

• Cada pátio possui pessoal e equipamento próprio que são usados da melhor maneira visando reduzir, principalmente, o tempo de estadia dos vagões dentro dos pátios.


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Terminologia Básica

• Manobra Ferroviária pode ser definida como todas as operações que têm por objetivo movimentar vagões e locomotivas pelas linhas dos pátios ferroviários visando o desmembramento e a formação de trens para atender às operações ferroviárias.

• Corte é a separação de um conjunto de vagões do trem de chegada que tem por destino uma linha do pátio de classificação.

• Cortar um Vagão significa abrir o engate entre dois vagões, ou entre vagão e locomotiva, separando-os ou desengatando-os com o objetivo de desmembrar o trem em lotes ou vagões isolados.


Corte entre Vagão e Locomotiva

Corte Executado - Pátio de Fundão


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• Engatar vagão ou locomotiva é atividade de se recuar um trem, a baixa velocidade, para engatar o vagão da cauda no vagão que está estacionado.

• Após o engate, devem ser conectados os mangotes do encanamento geral e ser feita a abertura das torneiras angulares visando a passagem de ar pelo encanamento geral de toda a composição.



• Desengatar vagão ou locomotiva é atividade de se abrir o engate e autorizar a locomotiva puxar para que o bloco de vagões seja separado do trem manobrado.

• Atenção especial deve ser dada ao fechamento das torneiras angulares evitando que o trem aplique emergência.


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• Teste de vazamento de freio ou teste de cauda é o teste que deve ser realizado imediatamente antes do trem sair para viagem.

• Após o trem formado, este teste consiste basicamente em passar ar pelo encanamento geral até a pressão de viagem, que depende do tipo do material rodante, bitola larga ou bitola métrica.

• Após isto, isolar o abastecimento de ar para o encanamento geral.



• Depois deste tempo, verifica-se qual foi a perda de pressão, se ela estiver dentro dos limites aceitáveis para o trecho que o trem vai circular, o trem é liberado para viagem.


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• Puxar o trem significa autorizar a locomotiva a circular para frente com a locomotiva na frente da composição

• Recuar o trem significa circular com o trem de ré, lembrando, sempre, que para realizar esta operação, deve-se ter cobertura de cauda.



• Formação de trem é a operação de fazer o engate de diversoslotes ou grupos selecionados de vagões que irão compor um trempara uma viagem.


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Tipos de pátios ferroviário

• Os tipos dos pátios são definidos em função das operações que nele podem ser realizadas

• Tipos de pátios– Pátio de Cruzamento; – Pátio de Manobra; – Terminal Ferroviário;– Pátio de Triagem;– Pátio de Oficina,– Pátio de Intercâmbio.


Pátio de Manobra

• Pátios de Manobra são aqueles pátios destinados arealizar todo tipo de manobra de veículos ferroviários

• São formados por diversas linhas, agrupadas em feixesque formam os subpátios, e que têm por objetivo otimizaras manobras ferroviárias visando o desmembramento e aformação de trens

• Os Pátios de Manobra tem uma Estação Ferroviáriaresponsável por coordenar todas as atividades de manobrado pátio


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Pátio de Manobra• Os Pátios de Manobra podem ser subdivididos em três

áreas, ou feixes de desvios– Recepção– Classificação– Partida ou Formação


Pátio de Recepção

• No Pátio de Recepção – o trem é recebido, – a locomotiva de viagem é cortada do trem, – os vagões são estacionados e ficam aguardando

vaga para ir para o Pátio de Classificação

• A maior importância do Pátio de Recepção é acomodar todos os vagões direcionados para o Pátio de Manobra e liberar imediatamente as linhas de circulação da ferrovia, permitindo, assim, que o tráfego ocorre sem interrupções


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Pátio de Classificação

• Pátio de Classificação é o que tem maior quantidade de linhas

• Cada uma destas deve ser destinada a conjunto de vagões que tenham um destino ou um cliente ou um produto

• Visa o desmembramento dos vagões para posterior agrupamento no Pátio de Partida ou Formação


Pátio de Formação

• O Pátio de Formação tem por objetivo principal agrupar os conjuntos de vagões classificados no Pátio de Classificação dentro da seqüência de estações a que eles se destinam e engatar uma locomotiva de viagem a fim de iniciar mais uma viagem com um novo trem

• Devem ser providenciadas todas as documentações necessárias para que o trem siga viagem, notas fiscais e conhecimentos de embarque. – Vagão sem documentação é considerado vagão

clandestinos.


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Pátio Terminal Ferroviário

• O Terminal Ferroviário é um pátio ferroviário dedicado ao carregamento e a descarga de produtos

• Nos Terminais Ferroviários devem existir áreas projetadas para o carregamento e descarga de produtos compostas por instalações próprias para cada tipo de produto

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