O desenvolvimento tecnológico em sistemas metro-ferroviários Caso: Plano Diretor de Tecnologia do Metrô de São Paulo*

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1 DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO AN P O desenvolvimento tecnológico em sistemas metro-ferroviários Caso: Plano Diretor de Tecnologia do Metrô de São Paulo* Peter Ludwig Alouche Engenheiro, assessor técnico do Metrô de São Paulo e coordenador do Conselho de Desenvolvimento Tecnológico - CDT da Cia Paulista de Trens Metropolitanos - CPTM palouche@metrosp.com.br Uma política de desenvolvimento tecnológico de qualquer empresa visa basicamente a melhoria da qualidade de seus produtos e do seu serviço prestado e a redução de seus custos, com o aumento da sua eficiência tanto na expansão de seus sistemas quanto na sua operação. Para uma empresa de transporte de massa, a segurança é outra finalidade intrínseca que tem que ser contemplada na aplicação de qualquer tecnologia. A globalização da economia mundial, nestes últimos anos, impõe-se num processo contínuo. Com isso e o conseqüente agrupamento de grandes empresas fornecedoras do setor de transportes, ocorreu, a nível mundial, uma importante renovação nos equipamentos, com avanços tecnológicos significativos que trazem aos diferentes empreendimentos vantagens reais no custo, na qualidade e na eficiência. As grandes metrópoles necessitam, com urgência, elevar sua qualidade de vida, muito afetada pela saturação das vias e pelo imenso desperdício causado pelos congestionamentos, agravada pela violência do trânsito, pela poluição atmosférica, degradação do meio ambiente e nível insuportável de ruído. Nelas, a tecnologia aparece como ferramenta primordial para contribuir na diminuição do paradoxo que se estabeleceu entre a necessidade da expansão das redes de transporte e a escassez dos recursos disponíveis. A escolha acertada da tecnologia constitui-se num dos pilares do sucesso ou do fracasso na implantação e operação de sistemas metro-ferroviários. Um plano de tecnologia de médio e longo prazos * Parte do texto incluído neste trabalho foi inspirado de um relatório da Assessoria de Projetos Estratégicos do Metrô de São Paulo, preparado pelo autor com a participação determinante de seus companheiros da Assessoria. 33 para as empresas de transporte sobre trilhos é, portanto, fundamental, na medida em que a implantação de novas linhas tem longo período de maturação e os equipamentos têm um ciclo de vida relativamente longo. Neste contexto, a ação estratégica dessas empresas deve contemplar um plano de tecnologia que seja orientado, nas instalações em serviço, para uma política de renovação, e, nas novas implantações, para uma política adequada de escolha das melhores tecnologias, face aos avanços emergentes no mundo. Em termos de tecnologia do setor metro-ferroviário, não há diferença significativa entre metrô, trem metropolitano ou mesmo metrô leve (VLT). Muitos dos subsistemas e equipamentos utilizados são idênticos e em muitas cidades, como Tóquio ou Paris, a não ser pela operação, usuário e tarifa, não há distinção tecnológica marcante entre metrô urbano e regional. Assim, um plano tecnológico para o Metrô de São Paulo tem muitos pontos em comum com os que possam ser adotados pela CPTM, pelo Metrô do Rio, pele Metrô de Brasília ou pelo Metrofor. Toda política de desenvolvimento tecnológico para linhas de transporte em operação ou em implantação tem, como foi dito acima, como metas fundamentais, a qualidade de serviço, a segurança e a redução dos custos. Nos metrôs e ferrovias, a qualidade de serviço e a segurança são influenciados direta ou indiretamente pelos seguintes fatores: - segurança operacional dos passageiros, do público e do pessoal operativo; - segurança pública nos trens, estações e terminais; - regularidade no intervalo entre composições (headway); - velocidade assegurada (tempo da viagem); - confiabilidade dos equipamentos (material rodante, bilhetagem, escadas rolantes, etc.); - rapidez na atuação e reestabelecimento da normalidade em situações de falhas, incidentes ou emergências; - conforto nos trens e estações (lotação, iluminação, climatização, ruído, etc.); - acessibilidade às estações e às plataformas; - facilidades na integração com outros modos de transporte; - limpeza das instalações; - informação visual e sonora clara e precisa sobre o transporte; - comunicação visual para os passageiros; - facilidades de acesso para pessoas portadoras de deficiência; - facilidades no sistema de bilhetagem; 34

2 - atendimento adequado e rápido em ocorrências com usuários (mal estar, acidentes ou segurança pública); - serviços complementares nas estações (telefone, WC, facilidades de internet, outros serviços, como correio); - serviços específicos do tipo central de informações, central de achados e perdidos, caixa de sugestões; - arte nas estações, música, eventos culturais e artísticos; - painéis gerais de informações sobre a cidade, sobre o sistema, etc. CONTEXTO DA EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA A NÍVEL MUNDIAL Os anos 80 e 90 foram pródigos em desenvolvimento tecnológico dos metrôs e ferrovias, tanto na sua implantação quanto na sua operação e manutenção. Assim, houve importantes avanços na construção de túneis e estações, no material rodante, nos sistemas de energia, na sinalização metro-ferroviária, nas telecomunicações, na comunicação visual e sonora, nos equipamentos complementares (ventilação, climatização, acabamento, proteção contra incêndios, escadas rolantes, etc.). Também houve, neste período, uma importante preocupação na renovação dos metrôs antigos e nas ferrovias de subúrbio que estão se transformando em metrôs modernos de superfície. Enfim, verificou-se um desenvolvimento acelerado de sistemas de média capacidade sobre trilhos (VLTs) e mesmo sobre pneus (VLPs). Em tecnologia de engenharia civil de metrôs, houve importantes desenvolvimentos em técnicas ousadas e inéditas na construção dos túneis e estações e na automação dos processos construtivos. Iniciouse também a utilização de robôs na construção em operações de risco. Na tecnologia do material rodante, o projeto é hoje concebido como um todo, com a fabricação estruturada por módulos, trens mais leves, com salão contínuo entre carros como tendência, um projeto concebido com funções de operação e manutenção, sendo consideradas, desde o início, uma informatização integral e uma preocupação com a confiabilidade e a disponibilidade, influindo inclusive na distribuição dos equipamentos. Utilizam-se materiais não inflamáveis e não tóxicos, tração com motor de indução (com inversores a IGBT), consumo reduzido de energia, portas com acionamento elétrico e uma preocupação primordial com o usuário determinando o conforto ambiental, o baixíssimo nível de ruído e uma comunicação visual e sonora moderna. Em desenvolvimentos tecnológicos nos equipamentos fixos, importantes inovações têm se verificado no campo de energia, como a tecnologia dos retificadores a tiristores (projetos com retificadores a tiristores estão sendo utilizados nos metrôs de Pusan e Estocolmo), na sinalização, nas telecomunicações, na supervisão e controle opera- cional, na bilhetagem com uso de smart card e no sistema de gestão operacional, integrando operação e manutenção. Como avanços na sinalização, há importantes desenvolvimentos nos sistemas de intertravamento com microprocessadores e nas técnicas de programação estruturada. A sinalização a bloco móvel é utilizada em Vancouver, Detroit, Berlim, Singapura (Metrópolis), Londres (Docklands) e Paris (linha 14). No metrô de Nova Iorque o projeto piloto da linha Canarsie adota o bloco móvel a rádio - communication based train control - CBTC. Está em desenvolvimento na França um programa de sinalização utilizando tecnologia de satélites. As últimas décadas registraram também um boom dos metrôs leves ou VLTs que preenchem a lacuna de oferta existente entre o ônibus e o metrô pesado ( a passageiros por hora e por sentido). Projetos importantes multiplicam-se graças às vantagens desse modo de média capacidade que utiliza a tração elétrica não poluente e que se adapta perfeitamente ao meio urbano, provocando inclusive uma renovação no seu entorno. Tem a vantagem de poder ser implantado por etapas. O estudo de uma tecnologia de tração por motor linear, adotada em metrôs de menor capacidade como o de Vancouver e de Toronto e na linha 12 do Metrô de Tóquio, deve também fazer parte da agenda tecnológica a ser desenvolvida pelo Metrô de São Paulo. É uma tecnologia que traz alguns benefícios em relação a permitir rampas mais acentuadas para os traçados e poderia ser interessante para algumas linhas futuras do Metrô ou de sistemas de média capacidade. Enfim, houve uma preocupação muito grande na modernização dos sistemas já em serviço, implantados em muitas cidades há muito tempo. Linhas de metrôs antigos, como os de Paris, Londres, Nova York, Lisboa, etc., têm tido importantes projetos de renovação no seu material rodante e estações. Sistemas de subúrbio, transformam-se em muitas cidades em metrôs modernos de superfície, como em Madri ou São Paulo (CPTM). Enfim, as próprias empresas metroviárias e ferroviárias sofrem uma verdadeira revolução na sua estrutura administrativa. Novas técnicas de gestão com uma informatização generalizada são aplicadas, utilizando-se também das técnicas de gestão do conhecimento como ferramenta de seu desenvolvimento. PLANO DE TECNOLOGIA DO METRÔ DE SÃO PAULO Com seus 27 anos de operação, o Metrô de São Paulo entra numa importante fase de sua vida, onde a tecnologia terá, sem dúvida, um papel decisivo na sua evolução futura. De fato, se de um lado a operação comercial do Metrô é um sucesso inconteste, de outro lado, há 35 36

3 dificuldades para expandir sua rede de 50 km, absolutamente insuficiente para atender às necessidades da cidade de São Paulo. Por outro lado, com suas instalações que datam dos anos 70, o Metrô necessita de uma renovação nos seus processos e equipamentos. Assim, o Metrô deverá estabelecer uma política de desenvolvimento tecnológico orientada para duas vertentes que, embora distintas, são complementares, a saber: - uma política de renovação dos equipamentos que já se aproximam do fim de seu ciclo de vida. A modernização administrativa da empresa deverá acompanhar esta renovação dos sistemas; - uma política de desenvolvimento tecnológico que oriente os técnicos nas soluções a serem adotadas nas novas linhas, face aos avanços emergentes no mundo. No estabelecimento de seu plano diretor de tecnologia, alguns fatores relevantes são determinantes, como o plano estratégico já estabelecido pela própria companhia, assim como os planos de transportes para a Região Metropolitana de São Paulo, em preparação tanto pela Secretaria dos Transportes Metropolitanos (e suas empresas vinculadas, Metrô, CPTM, EMTU), quanto pela Prefeitura de São Paulo. O plano deve levar em conta alguns possíveis cenários futuros como a possibilidade de concessão pelo Metrô da implantação e operação de suas linhas, o maior ou menor grau de terceirização pelo Metrô de seus serviços de manutenção e de energia e o grau de absorção pelo Metrô de linhas de trens metropolitanos, com a possível fusão futura entre a Companhia do Metrô e a CPTM. Também deverá ser considerada, na expansão da rede, além da transformação das linhas da CPTM em linhas de metrô, a implantação de outras modalidades de transporte de massa, como o metrô leve. A experiência internacional de outros metrôs do mundo e a evolução vertiginosa na tecnologia dos equipamentos e componentes serão elementos de balizamento. Para o desenvolvimento do seu plano de tecnologia, o Metrô de São Paulo está adotando a estratégia participativa, onde os diferentes setores da empresa são consultados e envolvidos através de seus técnicos mais representativos e muitos de seus administradores. O apoio da universidade e de consultores externos no processo foi importante para que o enfoque do plano fosse mais abrangente. O plano diretor de tecnologia leva em conta alguns fatores estabelecidos pelo Metrô de São Paulo, como: - o seu plano estratégico de gestão; - a necessidade de manter um equilíbrio financeiro na sua gestão operacional. 37 Leva também em consideração o importante desenvolvimento tecnológico do setor metro-ferroviário, a nível mundial e do Brasil, e o agrupamento sucessivo de grandes empresas fornecedoras de equipamentos, fruto do atual processo de globalização da economia. Ainda considera os novos rumos da economia mundial e brasileira que está, nestes últimos anos, impondo um processo contínuo de privatização ou concessão dos serviços públicos que, muitas vezes, tem levado à degradação da qualidade de serviço, principalmente se o poder público e concedente não se armar com as ferramentas necessárias para controlar esses serviços. Neste contexto, o plano diretor de tecnologia analisa alguns cenários que são absolutamente determinantes para a tecnologia, como o da concessão pelo Metrô da implantação e operação de suas linhas e o da terceirização pelo Metrô de seus serviços de manutenção e de fornecimento de energia. A RENOVAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS A renovação dos equipamentos é um dos pilares do plano tecnológico do Metrô de São Paulo. Esta renovação não é tarefa fácil de ser empreendida, porque ela não se constitui numa simples reposição de equipamentos ou componentes obsoletos. Não se trata de uma mera manutenção, por mais geral e profunda que esta seja. Cada sistema exige um estudo técnico e econômico para fixar o novo ciclo de vida que se requer, estabelecer o grau de modernização que se pretende, garantir a segurança desejada e conseguir os recursos financeiros que serão necessários e disponíveis para esta renovação. Nesta análise, o material rodante é certamente o equipamento mais complexo a ser abordado, porque além de envolver investimentos financeiros significativos, requer uma definição quanto ao limite que se requer na sua modernização. A atualização necessária de seu sistema de tração pode ser complementada por uma informatização avançada, pela substituição do mecanismo de suas portas e pode envolver decisões de tipo mais geral, como um novo layout, inclusive a eliminação das cabines intermediárias, a adoção de materiais de acabamento diferentes, a climatização dos carros por ar condicionado, etc. O novo e moderníssimo centro de controle operacional, em processo avançado de implantação, poderá ser complementado com um outro centro de decisão mais abrangente, que supervisione também as futuras linhas em concessão e a operação das linhas da CPTM, atualmente em processo de transformação em linhas do Metrô. Nesta análise, não se pode deixar de considerar a existência do novo centro de controle, implantado pela CPTM em Roosevelt, dentro de seu programa de renovação. As instalações elétricas e de sinalização, como também os equipamentos eletro-mecânicos (cabos de energia, seccionadoras, teletrans- 38

4 missão de dados, escadas rolantes, ventiladores, bombas d água, grupos diesel, etc.) que estão chegando ao fim de seu ciclo de vida, necessitam, em alguns casos, de sua total substituição por equipamentos de melhor desempenho ou então da troca de componentes obsoletos. Esta renovação, em alguns equipamentos como a sinalização, deve se dar sem a desativação dos sistemas existentes, para não afetar a operação comercial nem a segurança. No sentido de uma disponibilidade máxima dos equipamentos e do material rodante, técnicas de manutenção preditiva deverão ser ampliadas. A bilhetagem já está em processo de modernização pela Secretaria dos Transportes Metropolitanos, através de um sistema baseado em cartão inteligente, o Metropass, que integrará todos os modos de transporte com uma política tarifária única e um sistema unificado de venda de bilhetes e controle de arrecadação. O usuário portador do smart card circulará de um transporte para outro, sem barreiras alfandegárias e, com este mesmo cartão, poderá até ter acesso a diversos outros serviços, inclusive bancário. AGENDA TECNOLÓGICA PARA O METRÔ Além da modernização de suas instalações, o Metrô de São Paulo precisa também, na busca da excelência, posicionar-se, face aos avanços tecnológicos em desenvolvimento no setor metro-ferroviário no mundo. Importante para este posicionamento é o programa no qual está envolvido o Metrô dentro do Grupo CoMET, junto com outros oito importantes metrôs (Paris, Londres, Nova York, Hong Kong, Tóquio, México, Berlim, Moscou) desenvolvendo um projeto de benchmarking coordenado pelo Imperial College da Inglaterra. O Metrô deverá se preocupar, dentro de seu plano tecnológico, com desenvolvimentos mais específicos, através de uma agenda tecnológica que deverá apresentar ações. A procura da redução dos custos na implantação das suas novas linhas é meta a ser perseguida. Assim, devem ser aperfeiçoados os métodos construtivos e as técnicas de construção e de instalação. Deverão ser analisadas as técnicas de implantação, entre outros, do Metrô de Madri, que tem afirmado com insistência que seus métodos de construção em subterrâneo têm custos bem menores do que outros metrôs do mundo. Projetos pontuais deverão ser desenvolvidos, como a adoção, no material rodante, de truque de inscrição radial (diminuição de ruídos e desgaste roda / trilho), a tração por motor de indução com inversor a IGBT, o ar condicionado no salão de passageiros, técnicas de amortecimento de ruído através de rodas resilientes, a introdução de sistemas de CFTV nas cabinas dos trens, comunicação visual dinâmica, etc. 39 Nos equipamentos fixos, serão considerados o sistema de sinalização a bloco móvel, a adoção de subestações a tiristores, o uso da inteligência artificial como os sistemas especialistas para auxiliar a operação e manutenção, o desenvolvimento de um projeto de estações inteligentes para a redução de energia, a transmissão de informações (dados, imagens, som) através de um sistema integrado por fibra ótica, etc. Na tecnologia dos seus processos e métodos, o Metrô deverá avançar, podendo-se prever, no futuro, uma gestão integrada da empresa que reúna, em tempo real, operação, manutenção e administração. Enfim, nas novas perspectivas do Metrô em que o modelo de concessão dos serviços é uma alternativa real para a expansão das linhas, os técnicos da companhia se defrontarão com novas tecnologias de processos que necessitarão de ferramentas especiais. Pela primeira vez, o Metrô supervisionará e fiscalizará uma linha metroviária que outros operarão, como no caso da linha 4, e não tardará o dia em que poderemos ter uma linha operada pelo pessoal do Metrô e mantida por outros, como acontece na Central Line e na Northern Line do metrô de Londres. ADOÇÃO DE UM PROJETO TECNOLÓGICO CHAMPION Uma importante renovação do Metrô de São Paulo, como aliás de qualquer empresa já estruturada, que possa modernizar a gestão e os equipamentos e preparar a companhia para o futuro posicionando-a face aos avanços tecnológicos do setor metro-ferroviário, só é possível se existir dentro de seu plano de desenvolvimento um projeto Champion. Champion seria um projeto tecnológico de impacto que pudesse revolucionar os espíritos e os processos, um projeto que exigisse a injeção de novos conhecimentos, novos recursos humanos, novas técnicas, novo impulso. Um projeto a ser adotado com firmeza, para ser desenvolvido em médio prazo, paralelamente à renovação e à expansão. Penso num projeto tecnológico do tipo automação integral do Metrô, adotado com sucesso e reais vantagens em alguns metrôs do mundo, como Paris, Lyon, Lille, Docklands e em estudo em Berlim, Hong Kong, Singapura e em muitos VLTs e people movers. Diferente do automatismo convencional, já aplicado no Metrô de São Paulo desde a sua primeira linha, o automatismo integral tira o condutor da cabina e lhe dá outras atribuições, inclusive a de atender aos usuários com mais assiduidade. Esta tecnologia tem demonstrado vantagens em termos de economia, segurança na circulação, flexibilidade operacional e, principalmente, garantia de disponibilidade de material rodante frente a uma eventual demanda não programada, sem necessitar a correspondente disponibilidade de pessoal. Permite também uma integração automatizada e global entre administração, operação e manutenção. 40

5 Em paralelo ao automatismo integral, e sem ser obrigatoriamente uma tecnologia complementar, está a adoção de portas nas plataformas, separando estas da via. Além de trazer maior segurança aos usuários, esta técnica pode trazer uma importante economia no sistema de ventilação dos túneis, além de possibilitar ar condicionado nas estações. Começou a ser adotada em muitos metrôs, como Hong Kong, Paris, Londres, Lille, Tóquio e Singapura. Evidentemente, estas tecnologias deverão ser avaliadas com profundidade, com suas reais vantagens em termos de economia nos custos operacionais e mesmo de implantação, além da sua segurança, da flexibilidade operacional e da garantia da disponibilidade de material rodante frente à disponibilidade de pessoal que esta tecnologia proporciona. No mundo atual marcado pela tecnologia, a sobrevivência de uma empresa depende substancialmente de sua renovação e atualização tecnológicas. O Metrô de São Paulo que certamente deve grande parte de seu sucesso à sua modernidade saberá se renovar e se preparar tecnologicamente frente aos desafios de sua expansão. BIBLIOGRAFIA Peter L. Alouche, O Metrô de São Paulo face às novas tecnologias, in Revista de Engenharia, nº 529/56, nov 98.. Automação integral em metrôs, in Revista ANTP, nº 80, & Marcos Camelo, Benchmarking: um importante projeto do Metrô de São Paulo, in Revista ANTP, nº 77, & Paulo & Benites, Tecnologia metroferroviária - Escolha da tensão do material rodante, in Revista da ANTP, nº 63,