Departamento de Eng. Produção Operação Ferroviária … · – Diretoria da empresa (metas) – Sociedade (comunidades que são afetadas socialment e, financeiramente e ambientalmente

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• Uma ferrovia classicamente é dividida em três grandes áreas: Via

Permanente, Material Rodante e Sinalização/Telecomunicação.


Introdução

• Essas áreas isoladas uma das outras podem conseguir bons resultados cada uma.

• A soma dos bons resultados de cada área pode não implicar no bom resultado final da ferrovia.

• Para harmonizar os resultados de cada área, existe uma quarta área dentro da ferrovia

– Não lida com praticamente nada físico

– Lida com processos e planos que visam gerar bons resultados para toda a ferrovia, podendo ou não ser os melhores resultados de cada uma das três áreas.


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Introdução


Introdução

• Como todo bom motor, ele tem que interagir com outras externas

– Comercial (contratos com clientes)

– Diretoria da empresa (metas)

– Sociedade (comunidades que são afetadas socialmente, financeiramente e ambientalmente pela ferrovia)


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Introdução


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.


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Taxonomia da Operação Ferroviária

• A operação ferroviária pode ser dividida em dois tipos de operação:

– Circulação de Trens;

– Pátios e Terminais.

• A Circulação de Trens refere-se à viagem do trem ao longo da VP desde o momento que ele sai de um pátio ferroviário até chegar a outro pátio ferroviário.

• A operação de Pátios e Terminais implica nas operações dentro dos pátios e terminais ferroviários visando


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.


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Centro de Controle Operacional (CCO)


Planejamento e Controle da Circulação de Trens

• A ferramenta mais usada até o momento para o planejamento da circulação de trens é o Gráfico de Circulação de Trens ou simplesmente Gráfico de Trens.

• Desta forma, será detalhado a seguir o gráfico de trens e como usá-lo para o planejamento da circulação de trens.

• Porém, para poder explicar o gráfico de trens, faz-se necessário entender como ocorre a circulação dos trens em via singela e em via dupla.


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Circulação de Trens• A circulação em linha dupla se dá com um trem circulando em cada linha

em direção opostas, esta é a situação das operações em metro.

• No caso da EFVM, usam-se travessões universais que permitem o trem, independente da direção de circulação, trocar de linha sempre que alcançar um desses travessões universais ao longo da estrada.

Trem 01 circulando

Trem 02 circulando


Circulação de Trens

• A grande maioria das ferrovias brasileiras é em linha singela, à exceção da EFVM. Em breve a EFC também estará duplicada.

•

• No caso de linhas singelas, faz-se necessário a construção de um pátio denominado de pátio de cruzamento.

• Para melhor entendimento, a seguir apresenta-se o que é um pátio de cruzamento, sendo que ele é fator chave para o entendimento do gráfico de trens, bem como dos cálculos de capacidade da via em linha singela.


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Pátio de Cruzamento

• Como a linha é singela, pode acontecer a situação de dois trens se encontrarem em sentidos opostos na mesma linha

• Neste caso, um dos trens é desviado para o Pátio de Cruzamento (Trem 02) e aguarda a passagem do outro trem (Trem 01) e depois da passagem deste, ele sai do Pátio de Cruzamento e prossegue viagem.

PCz 02

Trem 01 circulando

Trem 02 parado esperando

Trem 01 passar

PCz 01


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 ortogonais.

• O eixo vertical representa a posição dos pátios de cruzamento ou 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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PCz 1

PCz 2

PCz 3

Locais (Km)

Tempo (Hrs)0 5 10 15 20

PCz 4

100

280

500

000



Trem circulando

PCz 1

PCz 2

PCz 3

Locais (Km)

Tempo (Hrs)0 5 10 15 20

PCz 4

100

280

500

000


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Trem circulandoÂngulo = Velocidade do trem (constante)

PCz 1

PCz 2

PCz 3

Locais (Km)

Tempo (Hrs)0 4 13 16 20

A1

A2

100

280

500

000

A1 = (280-100) / (13-4) = 20,0 km/hA2 = (100 - 0) / (16 - 13) = 33,3 km/h



Trem parado entre o tempo 13 a 16

PCz 1

PCz 2

PCz 3

Locais (Km)

Tempo (Hrs)0 4 13 20

A1

A2

16

100

280

500

000


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Dois trens circulando em sentidos opostos

PCz 1

PCz 2

PCz 3

Locais (Km)

Tempo (Hrs)0 4 13 20165 10 20

PCz 4 C01

C01

C02

C02

1 12

100

280

500

000



ERRO de circulação

Dois trens vão colidir um pouco antes do PCz 3

PCz 1

PCz 2

PCz 3

Locais (Km)

Tempo (Hrs)0 4 13 20165 10 20

PCz 4 C01

C01

C02

C02

1 126

ERRO

Linha Singela

100

280

500

000


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Proposta de circulação correta para o erro anterior

PCz 1

PCz 2

PCz 3

Locais (Km)

Tempo (Hrs)0 4 13 20165 10 20

PCz 4 C01

C01

C02

C02

1 126

100

280

500

000



Proposta de programação dos trens em função de prioridade

PCz 1

PCz 2

PCz 3

Locais (Km)

Tempo (Hrs)0 4 13 20165 10 20

PCz 4 C01

C01

C02

C02

1 126

100

280

500

000


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Ultrapassagem entre dois trens

PCz 1

PCz 2

PCz 3

Locais (Km)

Tempo (Hrs)0 4 13 2015

C04

C04

C02

C02

9

100

280

500

000


Gráfico de Circulação de Trens – Linha Dupla

Cruzamento entre dois trens em linha dupla

PCz 1

PCz 2

PCz 3

Locais (Km)

Tempo (Hrs)0 4 13 20165 10 20

PCz 4 C01

C01

C02

C02

1 126

Linha Dupla

Correto

100

280

500

000


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Gráfico de Circulação de Trens - 2001 - EFC


Gráfico de Circulação de Trens - 2011 - EFC


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Pátios ferroviários


Definição

• Define-se pátio ferroviário como sendo uma área plana 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.


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Definição

• Nos pátios, o tráfego 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 permanência dos vagões dentro dos pátios.


Elementos de um pátio ferroviário• As linhas são dispostas no pátio formando desvios visando facilitar

o desmembramento e a formação de trens, ao conjunto de vários desvios denomina-se feixe de linhas

Comprimento útil do desvio (Lu)

AMV

Marco de via


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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.



• 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.


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


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.


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Estação Ferroviária

• As estações ferroviárias são escritórios anexos aos pátios ferroviários

• Administrativo – Controle de toda a documentação que circula com os

trens, o acompanhamento dos índices de controle do terminal, dentre outras.

• Comercial– Contato com os clientes da ferrovia, coletando

documentação, verificando entrega e recebimento de mercadorias e recebendo eventuais reclamações e elogios do cliente.


Elementos de um pátio ferroviário

• Operacional, – Controlar todos os recursos do pátio, inclusive ocupação– Fazer a interface com o CCO para coordenar a chegada

e a saída de trens do pátio– Repassar para os manobreiros e maquinistas, quais as

manobras devem ser realizadas. Sendo que estes só podem executar manobras com a autorização expressa da estação.


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Mapa de Controle de Pátios Ferroviários

• Uma das técnicas mais utilizadas para a gestão dos pátios pelos colaboradores que exercem a função de CPT é o Mapa de Controle de Operações de Pátios Ferroviários

• O mapa consiste em um layout de todo o pátio ou de um setor contendo todas as linhas, equipamentos de carregamento e descarga, facilidades, sinalização e o que mais for relevante no pátio


Mapa de Controle de Pátios Ferroviários


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Pátio de Manobra

• Pátios de Manobra são aqueles pátios destinados a realizar todotipo de manobra de veículos ferroviários

• São formados por diversas linhas, agrupadas em feixes queformam os subpátios, e que têm por objetivo otimizar asmanobras ferroviárias visando o desmembramento e aformação de trens

• Os Pátios de Manobra tem uma Estação Ferroviária responsávelpor coordenar todas as atividades de manobra do pátio


Pátio de Manobra

• Os Pátios de Manobra podem ser subdivididos em três áreas, ou feixes de desvios– Recepção– Classificação– Formação


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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


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


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• Os Pátios de Classificação podem ser de três tipos:– Plano;– Hump yard,– Gravidade.

Pátio de Classificação


Pátio de Formação

• O Pátio de Formação tem por objetivo principal agrupar os conjuntos de vagões classificados no Pátio de Classificação dentro da sequência 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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• Os lotes de vagões da primeira estação que o novo trem vaipassar devem ser posicionados na cauda do trem, evitandoassim, que na próxima estação sejam feitas manobras pararetirar os vagões destinados a ela

• A formação do trem depende da disponibilidade delocomotivas de viagem e do trecho a ser percorrido

Pátio de Formação


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

• Nestas áreas devem existir equipamentos para o tipo de carga que a área movimenta, assim, podem-se ter terminais especializados em: – Carga a granel; – Carga geral; – Contêiner.


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Terminal Ferroviário de Granel

• As instalações variam em função da carga a granel sesólida, líquido e gasoso

• As instalações para do Terminal Ferroviário de Granel Sólido serão divididas em carregamento e descarga

• Dentre as instalações para carregamento de vagões, destacam-se: – muros de carregamento. – silos de carregamento,– praias de terminal.


Terminal Ferroviário de Granel Carregamento• Os muros de carregamento são construções que servem para

suportar um aterro mais alto que a linha férrea e que fica na altura do frechal dos vagões

• Usualmente, a face deste aterro tem um muro de arrimo a 90o

paralelo a linha férrea onde o vagão vai ser posicionado

• Por cima deste aterro circulam as pás mecânicas que trazem a carga das pilhas de estocagem e as depositam dentro dos vagões. – As pilhas de estocagem devem estar próximas ao muro para

evitar grandes deslocamentos das pás mecânicas

• Eles são usados, principalmente, para minério de ferro, carvão, calcário, gusa entre outros


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Pátio Terminal Ferroviário


Terminal Ferroviário de Granel Carregamento

• Os silos são estruturas, metálicas e/ou de concreto, quecomportam um grande depósito na sua parte superior quepossui uma abertura na parte inferior

• Esta abertura fica numa altura superior ao frechal do vagão


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• Granel agrícola, soja, farelo de soja, milho, alguns silos diferem um pouco do modelo apresentado

• As comportas possuem tubos que podem ser operados de forma automática ou pelo operador de carregamento que direciona a carga para os lados e cantos dos vagões


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• A praia de terminal é a forma mais econômica paracarregamento de granel, mas, nem sempre, a maneira maiseficiente

• Os vagões são carregados através de empilhadeirasespeciais, como no caso de toretes de madeira ou por meiode pás mecânicas,


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Terminal Ferroviário de Granel Descarga

• Instalações para descarga de vagões com granel sólido, – viradores de vagões; – moegas ferroviárias; – praias de terminal.


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• As moegas ferroviárias podem variar sua forma em função da carga a ser descarregada. As duas formas mais usuais são: – Elevado;– Moegas com esteira.


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• Moegas ferroviárias– Descarga dos vagões por gravidade, no entanto a carga

cai sobre transportadores de correia que levam a carga até armazéns ou silos

– Produtos descarregados: grãos em geral, farelo, fertilizantes, cal, magnesita, fosfato, enxofre, açúcar, etc.



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• Moega

TremonhaVagão

Piso da meogaEm tela vazada



• Moega

Moega



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• Moega

Comportas



• Moega

Comportas



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Terminal Ferroviário para Carga Geral

• Em um Terminal Ferroviário para Carga Geral as instalações variam muito, sendo praticamente exclusivas para cada tipo de carga

• Existem dois tipos básicos de Terminal Ferroviário para Carga Geral:– cobertos,– a céu aberto.


Terminal Ferroviário para Carga Geral Coberto

• Os terminais cobertos têm por objetivo operar cargas quenão podem ficar expostas ao tempo

• Precisam ser operadas independentemente da situaçãoclimática (chuva, neve, etc)

• Cargas que necessitam desta proteção, citam-se:– fardos de celulose,– sacos de leite em pó,– bobinas de aço a frio– caixarias– outras


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Terminal Ferroviário para Carga Geral Coberto


• Os terminais a céu aberto seguem o mesmo conceito depraia de terminal, podendo ser pavimentados ou não

• Terminais mais organizados e com um tráfego maior,comumente, têm sua praia de terminal pavimentada

• Se o terminal tiver equipamentos que operem sobre trilho,este problema do terminal se tornar um atoleiro é menosgrave.

Terminal Ferroviário para Carga Geral a Céu Aberto


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Terminal Ferroviário para Carga Geral a Céu Aberto


Terminal Ferroviário para Carga Geral Equipamentos

• Existem dois equipamentos que exercem a mesma função das empilhadeiras

• Conforme o uso ser dentro de armazém ou a céu aberto

• São eles:– pórticos,– pontes rolantes.


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Terminal Ferroviário para Contêiner

• As empilhadeiras reach stacker e a empilhadeira top lift sãoespecializadas para operação de carregamento e descargade contêiner

• A diferença entre ambas é que a top lift é mais empregadapara contêineres vazios e alcança uma menor distância apartir da torre.


Terminal Ferroviário para Contêiner Equipamentos

Reach Stacker


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Terminal Ferroviário para Contêiner Equipamentos

Reach Stacker


Como fazer uma manobra


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Como fazer uma manobra

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