Método para a determinação de trens-tipo ferroviários de carga em estudos operacionais

Abstract

A perspectiva de crescentes investimentos na malha ferroviária brasileira estimula o desenvolvimento de estudos que visem a otimização e melhoria da operação ferroviária. Nesse sentido, a presente pesquisa tem a finalidade de desenvolver um método para a determinação de composições de trens-tipo ferroviários de carga, que atenda às restrições impostas à operação e aos parâmetros de desempenho, de acordo com os objetivos ponderados pelo tomador de decisão. Para tanto, desenvolveu-se uma revisão bibliográfica narrativa, que contemplou os principais conceitos necessários para a elaboração do método proposto e, também, buscou-se encontrar o estado da arte do Problema de Formação de Trens, por meio de uma revisão bibliográfica sistemática. Com base nas informações levantadas, desenvolveu-se o método que é composto por quatro etapas e inclui a utilização de ferramentas de simulação de marcha e método de apoio à decisão. O método pode ser uma ferramenta útil na definição de trens-tipo ferroviários de carga, em razão que frequentemente a definição do trem-tipo não é feita com a utilização de simuladores e, quando são utilizados, não são empregados critérios claros que orientem na escolha do melhor trem-tipo pelo tomador de decisão. Além disso, o método apresenta a característica de ser adaptável aos objetivos estratégicos de cada operadora ferroviária e pode anteder às particularidades de projetos específicos pelo fato de contemplar uma etapa que define junto a uma equipe com pelo menos três especialistas em planejamento de transportes e/ou operação de ferrovias os atributos a serem otimizados. Por fim, realizou-se a aplicação do método em uma situação real na malha da Ferrovia Tereza Cristina (FTC) para o transporte de carvão mineral. Os resultados alcançados na aplicação do método estimam ganhos em diminuição de 14% no tempo de ciclo e aumento de 153% na capacidade de transporte frente a um aumento de 112% no consumo de combustível para o fluxo de transporte entre Rio Fiorita e Capivari. Referente ao fluxo entre Sangão e Capivari estima-se a redução em 15% no tempo de ciclo e aumento de 142% na capacidade de transporte frente a um aumento de 111% no consumo de combustível. Para o fluxo entre Novo Horizonte e Capivari, a estimativa é duplicar a capacidade de transporte com um aumento de tempo de ciclo inferior a 1%.

Abstract : The prospect of increasing investments in the Brazilian rail network encourages the development of studies aimed at optimizing and improving of the railway operation. In this sense, the present research has the purpose of developing a method for the determination of railroad freight trains, which meets the restrictions imposed on the operation and performance parameters, according to the objectives considered by the decision maker. For this purpose, a narrative bibliographic review was developed, which contemplated the main concepts necessary for the elaboration of the proposed method and, also, it sought to find the state of the art of the Train Formation Plan (TFP), by through a systematic literature review. Based on the information collected, a method was developed which is composed of four steps and includes the use of running simulation and a decision support method. The method can be a useful tool in the definition of railway freight trains. The definition of the train-type is often not done with the use of simulators and, when they are used, clear criteria are not used to guide the choose the best train-type by the decision maker. In addition, the method has the characteristic of being adaptable to the strategic objectives of each railway operator and can consider the particularities of specific projects because it includes a stage that is defined together with a team with at least three specialists in transport planning and/or railway operation the attributes to be optimized. Finally, the method was applied in a real situation in the Tereza Cristina Railway (FTC) network for the transport of mineral coal. The results achieved in the application of the method estimate gains in a 14% decrease in cycle time and a 153% increase in transport capacity against a 112% increase in fuel consumption for the transport flow between Rio Fiorita and Capivari. Regarding the flow between Sangão and Capivari, it is estimated a 15% reduction in cycle time and a 142% increase in transport capacity compared to an increase of 111% in fuel consumption. For the flow between Novo Horizonte and Capivari, the estimate is to double the transport capacity with a cycle time increase of less than 1%.