ESTUDO DE REDUÇÃO DE INTERVALO ENTRE TRENS NO TRECHO BRÁS BARRA FUNDA ATRAVÉS DE IMPLEMENTAÇÃO DO SISTEMA DE SINALIZAÇÃO CBTC

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1 CBTC

2 ESTUDO DE REDUÇÃO DE INTERVLO ENTRE TRENS NO TRECHO BRÁS BRR FUND TRVÉS DE IMPLEMENTÇÃO DO SISTEM DE SINLIZÇÃO CBTC PEDRO OLIVEIR DOS SNTOS LÉRCIO RNZN CRUS SÍLVIO BUENO

3 OBJETIVOS Diminuir o inervalo enre o ren Reduzir a quanidade de equipameno enuar o ao de furo e vandalimo umenar a capacidade do iema

4 DESENVOLVIMENTO Moivação brangência Siema CBTC (communicaion baed rain conrol) Eudo e meodologia Dimenionameno do headway uando CBTC Concluõe

5 MOTIVÇÃO Face ao iema de inalização earem e ornando oboleo, verificamo a neceidade de eudar nova ecnologia capaze de ubiuir a auai, melhorando o deempenho geral do iema: regularidade, confiabilidade, egurança e redução do inervalo

6 BRNGÊNCI LINH I Linha I

7 SISTEM CBTC(Communicaion Baed Train Conrol) Tecnologia uilizada para upervião e conrole de ranpore ferroviário CRCTERÍSTIC PRINCIPL: Deerminação da poição do rem na via com elevado grau de precião em comparação ao iema radicional.

8 DIGRM DE BLOCOS DO CBTC Siema TS (uomaic Train Superviion) Comando MCH Equipameno Conrolador de Via Eado MCH Poição (MCH) Equipameno CBTC de Via Reriçõe Poição (rem) Poição (MCH) Equipameno CBTC de Via Reriçõe Eado MCH Comando MCH Poição (rem) Equipameno Conrolador de Via Rede de Comunicação via Rádio Poição Poição (rem) Reriçõe Poição (MCH) Trem I Trem j Baliza I Equipameno CBTC de Bordo Conrole do Operador Subiema do Trem Baliza j Poição TP - Subiema de Propulão e Frenagem TO Subiema de Pora CMRGO JR., J.B.; LMEID, J.R.; CUGNSC, P.S.; Trabalho apreenado na 12ª emana de ecnologia meroferroviária EMESP; Grupo de análie de egurança da Ecola Poliécnica da Univeridade de São Paulo; São Paulo 2006

9 SPECTOS FUNCIONIS Área 1 CBTC Rádio Enlace de Rádio Área 2 CBTC Rádio Enlace de Rádio Enlace de Rádio Baliza Trem

10 CONFIGURÇÃO DE UNIDDES MÚLTIPLS R I C D iva Deaivada iva URC URC URC URC CBTC CBTC coplador do rem CBTC Não mere Recebe menagem Sandby CBTC Mere Conrola a RCD Recebe e envia menagem URB Unidade de rádio à bordo CBTC Communicaion Baed Train Conrol RICD Rede Inerna de Cabeameno de Dado

11 METODOLOGI PLICD PR O DIMENSIONMENTO DO INTERVLO ENTRE TRENS COM CBTC Elaboração do cálculo de frenagem Simulação de marcha com CBTC Dimenionameno do inervalo enre o ren

12 ELBORÇÃO DO CÁLCULO DE FRENGEM Parâmero da via Parâmero do rem érie 1100 Parâmero do CBTC Dimenionameno da diância de frenagem

13 Parâmero da via Deempenho Código de limie de velocidade Eixo da curva Raio da curva 308 / 665 / 485 Rampa +0,19 +1,20

14 PRÂMETROS DO TREM TIPO SÉRIE 1100 Comprimeno do rem: 155,448 m; celeração máxima: 0,50 m/²; Frenagem máxima de erviço: 0,77 m/² (imulação de marcha); Frenagem máxima de erviço: 0,57 m/² (imulação de egurança); Reardo do iema CBTC para aingir a frenagem nominal: 7,75 (imulação de egurança)

15 Parâmero do CBTC Velocidade / localização deerminado pelo TP de bordo rao na comunicação enre o rem e equipameno de via 2 rao na comunicação enre equipameno de via e o rem 2 Tempo de reação do equipameno CBTC de via 1 Tempo de reação do TP de Bordo 0,75 V (Km/h) 90 Tempo de reação do acionador do freio 0,5 Tempo para aingir a axa de frenagem nominal 1,5 Deaceleração degradada curva do freio de emergência 0,57 m/ 2 ML Limie máximo auorizado para movimeno Margem de Segurança 10m 0 0 5,75 6,25 7,75 ()

16 Dimenionameno do epaço de frenagen ( V + V ) 2 2 i ( V f ) V i S inicial = + ( ) r + d n i 25, 92 ± 0, , 6 S inicial =diância de frenagem de egurança V i = velocidade inicial [Km/h] V f = velocidade final [Km/h] i = rampa [ 0 / 00 ] d n =axa de deaceleração nominal [m/ 2 ] r = empo de reação do CBTC ν = Variação de velocidade para o CBTC M = Margem de egurança [m] + i clive i Declive m

17 INFLUÊNCI DS CURVS N RESISTÊNCI O MOVIMENTO V (Km/h) S Inicial S (m)

18 i = 1 i + i clive i Declive i ' perfil compenado ( 0 / 00 ) i rampa ( 0 / 00 ) Kc conane da reiência epecífica devido a curva l [m] Comprimeno oal da rampa l [m] comprimeno da curva i r [m] raio da curva i PERFIL COMPENSDO i ' = ± i + k l c. n l r i

19 i i' 2 ' i X i 1 ' i 1 l 2 l i l T l Perfil compenado Perfil Equivalene T n i i i X l l i i = = 1 ' = = n i i T l l 1 PERFIL EQUIVLENTE

20 TBEL DO ESPÇO DE FRENGEM S corrigido aravé do cálculo E S T Ç Ã O Marco quilomérico um (m) Marco quilomérico doi (m) Comp. da rampa (m) Perfil eq. ( ) Rampa ( ) V i (Km/h) V f (Km/h) S inicial (m) S Corrigido (m) S inicial 3.480,00 476,00 260,00 1,870 1, ,53 626,56 L U Z 3.740,00 216,00 20,00 1,870 1, ,07 248, ,00 196,00 196,00 0,637 0, ,71 276, ,00 0,00 244,00 0,512 0, ,71 279, ,00 244,00 260,00 0,745 0, ,45 273, ,00 504,00 300,00 0,254 1, ,99 741,33

21 90 km/h Pono de parada Trem 1100 v 50 km/h Perfil de frenagem de egurança TP LUZ Parada na plaaforma 30 Trem de rá B 30 S Corrigido C Trem à frene à frene D de rá

22 90 km/h Pono de parada Trem 1100 v 50 km/h Perfil de frenagem de egurança TP LUZ Parada na plaaforma 30 Trem de rá B 30 C Trem à frene à frene D de rá

35 90 km/h Pono de parada Trem 1100 v 50 km/h Perfil de frenagem de egurança TP LUZ Parada na plaaforma 30 Trem de rá B 30 S Corrigido C Trem à frene à frene D de rá

36 90 km/h Pono de parada Trem 1100 v 50 km/h Perfil de frenagem de egurança TP LUZ Parada na plaaforma 30 Trem de rá 30 B 626,56 m S Corrigido C Trem à frene à frene D de rá

37 90 km/h Pono de parada Trem 1100 v 50 km/h Perfil de frenagem de egurança TP LUZ Parada na plaaforma 30 Trem de rá 30 B 626,56 m S Corrigido C Trem à frene à frene D de rá

38 90 km/h Pono de parada Trem 1100 v 50 km/h Perfil de frenagem de egurança TP LUZ Parada na plaaforma 30 Trem de rá 30 B 626,56 m S Corrigido C Trem à frene à frene Pono de limie de aproximação 626,56 m D de rá

39 90 km/h Pono de parada Trem 1100 v 50 km/h Perfil de frenagem de egurança TP LUZ Trem de rá B Parada na plaaforma ,56 m 626,56 m S Corrigido C Trem à frene Inervalo enre ren com CBTC (Headway) 101,66 à frene Pono de limie de aproximação 626,56 m D de rá

40 90 km/h Pono de parada Trem 1100 v 50 km/h Perfil de frenagem de egurança TP LUZ Trem de rá B Parada na plaaforma C Trem à frene Inervalo enre ren com CBTC (Headway) 101,66 à frene Pono de limie de aproximação 626,56 m D de rá

49 RESULTDOS D SIMULÇÃO COM CIRCUITO DE VI E CBTC Corrida Pono críico Marco quilomérico (m) Limie de aproximação (m) Inervalo enre ren Headway () B/D via 1 LUZ 476,00 626,56 101,66 E/ via 3 BFU 2.949,00 750,32 100,14 Inervalo enre ren na linha I com uo de CBTC Corrida Pono críico Marco quilomérico (m) Limie de aproximação (m) Inervalo enre ren Headway () B/D via 1 LUZ 476,00 Circuio de via 150 E/ via 3 BFU 2.949,00 Circuio de via 150 Inervalo enre ren na linha I com uo de circuio de via

50 Inervalo enre ren praicado na CPTM no horário de pico Inervalo enre o ren (Headway) em minuo no horário de pico Linha Trecho Pico Período Programado minuo Maior Realizado Médio Francico Morao - Luz Manhã 06:03-07:40 8,0 8,1 10,0 7,0 Menor Francico Morao - Luz Tarde 17:38-19:20 8,0 8,5 14,0 5,0 D Rio Grande da Serra - Luz Manhã 05:32-08:36 8,0 8,0 9,0 7,0 Rio Grande da Serra - Luz Tarde 17:14-19:06 8,0 8,6 25,0 5,0 E Luz - Guaianaze Manhã 05:31-08:08 6,0 6,3 7,0 5,0 Luz - Guaianaze Tarde 17:12-19:45 6,0 6,7 12,0 5,0 E Guaianaze - Eudane Manhã 05:47-08:02 9,0 9,6 11,0 8,0 Guaianaze - Eudane Tarde 18:12-20:10 9,0 10,7 14,0 5,0 B Julio Pree - Iapevi Manhã 05:54-08:22 7,0 7,0 10,0 5,0 Julio Pree - Iapevi Tarde 17:07-19:55 8,0 8,0 12,0 5,0 Inervalo médio em egundo Menor inervalo em egundo 300

51 NÁLISE COMPRTIV DOS RESULTDOS Inervalo com uo do CBTC 101,66 Se comparado com a média programada pela CPTM de 462 verifica-e um ganho de 360 inda aim comparando o menor inervalo realizado de 300 oberva-e um ganho operacional de 198,34 Comparando-e ao 150 projeado, repreena uma ganho operacional de 48,34).

52 CONCLUSÕES Redução no inervalo enre ren na faixa de 100 a 102 egundo, repreenando uma redução de 4,8 veze em relação ao inervalo médio aualmene praicado. umeno da capacidade operacional em 66% comparado ao menor inervalo praicado aualmene (300) e 32% relação ao 150 obido pelo conórcio.

53 CONCLUSÕES Coniderando que o iema aual eá no limie de ua capacidade, aliado ao fao da obolecência, a neceidade de ubiuição por ouro iema orna e cada vez maior. Significaiva redução de equipameno inalado ao longo da via, conequene redução no cuo de manuenção e redução do ao de furo e vandalimo.

54 REFERÊNCIS BIBLIOGRÁFICS [1] IEEE 1473-L-1999 ( Communicaion Proocol board Train) [2] IEEE (Sandard for Communicaion Baed Train Conrol CBTC ) [3] IEEE ( Sandard for Uer Inerface Requiremen) [4] IEEE (Sandard for Rail Trani Vehicle Even Recorder ) [5] IEEE (Verificaion of Vial Funcion in Proceor - Baed Syem) [6] SULLIVN, T. J.; Projec updae o PT 95 New Technology Signal Program, MT New York ciy rani Diviion of elecrical yem, US,1995. [7] TSD.; Tranporaion Syem Deign; Novembro.2006 [8] Inrane:hp://webcpm/Operacao/rede_cpm 31/01/2007 [9]hp//webore.ani.org/anidocore/find.ap? [10] CMRGO JR., J.B.; LMEID, J.R.; CUGNSC, P.S.; Trabalho apreenado na 12ª emana de ecnologia meroferroviária EMESP; Grupo de análie de egurança da Ecola Poliécnica da Univeridade de São Paulo; São Paulo [11]CRRIÇO, H.P.M.P; Marc Siema Mul gen para Conrole de Tráfego Ferroviário;ee de douorado, Univeridade do Poro 2003 [12] Palera obre CBTC, apreenada no audiório da CPTM em março de [13] CENTOLNZI, P. M.; Communicaion baed rain conrol in overview, Maer of cience ranporaion deparmen of civil and environmenal engineering; Polyechnic Univeriy Brooklyn, New York US. [14] SULLIVN, T.; The IEEE 1473 l Communicaion proocol:experience in rail rani; Tranporaion yem deign, rack 5 echnical forum, Oakland, C US

55 REFERÊNCIS BIBLIOGRÁFICS [15] MURRY, B.; Comunicación por radio: Blindando la norma para aplicacione de eguridad, revia de elecomunicacione da lcael 2 rimere de [16] SNUKI,W.K.; YNO, M.; Simulação de marcha para iema de inalização ferroviária;trabalho de monografia de pó graduação em ecnologia meroferroviária USP S.P [17] SNUKI, W.K.; KRONEMBERGER, W.; Relaório écnico da curva de imulação de marcha para iema de inalização ferroviária; CPTM K Maio [18] NBET, S. I. Simulação Elérica. São Paulo: Módulo do Curo de Epecialização em Tecnologia Meroferroviária, 2º emere [19] PIRES, C.L.; Simulação do iema de ração elérica meroferroviária; Tee de douorado, Ecola poliécnica da USP S.P

56 FIM CBTC