Disciplina: TRANSPORTES. Sessão 3: Desempenhos e Vocações dos vários modos de Transportes

Transcrição

1 MESTRADO INTEGRADO DE ENGENHARIA CIVIL Disciplina: TRANSPORTES Prof. Responsável: José Manuel Viegas Sessão 3: Desempenhos e Vocações dos vários modos 2011 / /32

2 Grande variedade de soluções de transporte Existe uma grande variedade de soluções para o transporte, quer de pessoas, quer de mercadorias Várias chaves de classificação podem ser adoptadas Meio em que se desloca (terra, mar, ar) Sobre que tipo de infra-estrutura e de tracção Que regime de partilha da infra-estrutura Que tipo de veículo, motorizado ou não nos motorizados com que tipo de propulsão / vector energético Que grau de autonomia de condução / exigências de controlo externo Capacidade, velocidade, aceleração, autonomia de viagem Esta variedade permite escolher soluções muito bem adaptadas a diferentes requisitos de mobilidade 2/32

3 Transportes Urbanos de Passageiros Obs: Grande parte das figuras são retiradas da publicação Tipologias de meios e modos de transporte, integrante do Pacote da Mobilidade do IMTT, disponível em nsportes.pdf 3/32

4 Exemplo da variedade para transporte urbano de passageiros 4/32

5 Requisitos (de procura) e respostas (da oferta) Os principais requisitos a nível de cada cliente são Dimensão do grupo (lote) a transportar Distâncias envolvidas e nº de pontos intermédios a servir Tempos desejados até aos destinos final e intermédios Níveis de conforto, número máximo de transbordos Custos máximos a suportar A limitação de custos pode impedir o recurso a uma oferta exclusiva para esse cliente, com ajuste ideal aos seus requisitos Recurso a soluções baseadas em transportes para múltiplos clientes com requisitos similares Nesses casos, ganham especial importância Frequência de serviço Velocidade comercial (considerando as várias paragens) 5/32

6 Capacidade por veículo e capacidade em linha A mesma capacidade de transporte em linha pode ser conseguida com veículos de muito diferente capacidade unitária, através da variação da frequência de serviço As frequências de serviço mais elevadas exigem grande rigor de exploração, o que normalmente implica infra-estrutura dedicada Atingir bons níveis de ocupação em veículos de maior dimensão exige ou alta concentração espacial da procura ou um número significativo de paragens (o que deteriora a velocidade) 6/32

7 Tipos de serviço e frequências desejáveis A frequência de serviço é um aspecto decisivo da atractividade das várias ofertas de transporte regular Condiciona os tempos de espera, a necessidade de conhecimento prévio dos horários, e o incómodo associado à necessidade de adaptações da agenda pessoal Intervalos entre passagens aceitáveis Serv. Urbano Serv. Suburbano Serv. Regional 10 mins 20 mins 30 mins 7/32

8 Custos de investimento Custos de investimento muito diferentes por modo, por km de linha De uma forma geral aos custos de investimento mais elevados correspondem ganhos de Capacidade Velocidade Conforto 8/32

9 Consumos de Energia Sessão 3: Desempenhos e Vocações dos vários modos Consumo energia / VK (WTW) [MJ/km] Consumo energia /PK 80% lotação Rácio sobre minimo Também os consumos de energia (e os vectores de energia disponíveis) são muito diferentes de modo para modo Valores efectivos dependem muito das taxas de ocupação Consumo energia /PK ocup média Rácio sobre minimo Ocup Modo Lotação Média Automóvel (ciclo urbano) 3, % 0,770 10,27 2,369 39,49 Autocarro Urbano 19, % 0,291 3,88 1,110 18,50 Metro 43, % 0,098 1,30 0,390 6,50 Comboio Suburbano 71, ,80% 0,104 1,38 0,380 6,33 Bicicleta 0, % 0,075 1,00 0,060 1,00 Andar 0, % 0,200 2,67 0,160 2,67 Fonte: Elaboração própria sobre dados IDMEC-IST 9/32

10 Comparação simplificada de custos entre modos Fonte: Vuchic V., Urban Transit Operations, Planning and Economics, Wiley, 2005 Pretende-se representar todos os custos (internos) associados ao investimento e operação dos vários modos, para um dado fluxo num eixo viário Sendo útil, esta representação é simplista e pode ser enganosa porque não atende a questões de nível de serviço e atractividade para os passageiros Por exemplo, se num dado eixo o serviço de autocarros em via partilhada atrai P pax/h, um serviço em corredor BUS atrairia P+ P 1 e um serviço em metro ligeiro (rail rapid transit) atrairia P+ P 2 Assim a comparação correcta não seria entre (C, B, A) mas sim (C, B, A ) 10/32

11 Transporte de Mercadorias 11/32

12 Principais Atributos do Modo Rodoviário Flexibilidade Variedade de tipos de carga: granéis líquidos e sólidos, paletes, caixas móveis, contentores, etc. (regras especiais para cargas perigosas) Liga quaisquer duas localizações, dada a cobertura da rede rodoviária: Fiabilidade Transporte porta-a-porta e Última etapa do transporte intermodal Alta redundância da infra-estrutura, (quase) sempre caminhos alternativos Principal factor de atrasos é o congestionamento, recorrente e não recorrentes, em muitas secções da rede viária (aglomerações urbanas) Velocidades Máxima geralmente em torno de 80 km/h, comercial típica cerca de 70 km/h para percursos em auto-estrada Limitações Tempo de trabalho (Directiva 2002/15) e tempos de condução e repouso (regulamento 3820/85) Proibições de circulação ao domingo e feriados em vários países (ES, FR, IT) 12/32

13 Dimensões máximas dos veículos rodoviários Fonte: Reis (2005) 13/32

14 Capacidade limitada, mercados servidos Na maior parte dos casos, a capacidade do camião é atingida pelo volume e não pela carga Valores de densidade típicas na ordem dos 200 kg/m 3 Os camiões de 40 ton tem peso em vazio da ordem das 14 ton Carga útil máxima de 26 ton Quando a limitação é por volume, a carga transportada é da ordem das 17 ton (para 84 m 3 úteis e densidade de 200 kg/m 3 ) O transporte rodoviário tem de longe a maior quota de mercado nos modos terrestres, com 73% desse conjunto na UE, 2005 Serve praticamente todas as ligações até aos 300km, e mesmo acima desse limiar quase todos os mercados de produtos com elevado valor unitário ou valor do tempo 14/32

15 Paletes e Caixas Móveis Na Europa, uma parte muito significativa do transporte rodoviário é feita recorrendo a Swap Bodies e Palletes O Swap Body (Caixa Móvel) é uma unidade similar a um contentor, mas sem paredes laterais e por isso mais barata e não empilhável Mas é estável com os seus próprios pés, a uma cota de carga idêntica ao reboque dum camião A Pallete é uma estrutura (geralmente de madeira, com dimensões 80 x120 cm) que permite manusear e transportar de forma estável um conjunto de cargas que lhe são agarradas por meio de cintas ou plástico esticado. Não é empilhável. As dimensões do Swap Body estão optimizadas para o transporte de palletes (7,25 x 2,44 m = 6 x 3 = 18 palletes) Fonte das imagens: Wikipedia 15/32

16 Iniciativa EUROCOMBI para aumento de capacidade Sessão 3: Desempenhos e Vocações dos vários modos EU compr. max EU EUROC OMBI 16/32

17 Outras soluções de grande capacidade Road Train (Austrália, Argentina, México, etc) Conjunto de reboques e semi-reboques traccionados por uma única cabina Peso bruto máximo ton (Na Austrália até 200 ton) Vocacionados para serviços a regiões remotas, de baixa densidade de povoamento, não servidas por ferrovia Têm regras especiais no código da estrada 17/32

18 Principais Atributos do Modo Ferroviário Grande Capacidade Largura típica de 2,55 m Peso Bruto máximo até 84 ton /plataforma de 25 m (21 ton /eixo), dos quais 23 ton são peso em vazio Comprimento máximo, variável por país Na UE tipicamente até 600 m (mas em evolução para 750m) Um comboio de 750 m em carga plena pode transportar 30 * (84-23) ton = 1830 ton de carga útil (70 camiões de 40 ton) Baixa Fiabilidade Comboios de carga perdem prioridade para os de passageiros Redes muito congestionadas nas grandes aglomerações urbanas Baixa inter-operabilidade na rede dos vários países europeus Comportamento pouco empreendedor da maior parte dos operadores Velocidades Máxima geralmente em torno de 80 km/g, mas alguns comboios a 120 km/h Velocidade comercial típica inferior a 30 km/h 18/32

19 Os problemas de inter-operabilidade Desde o início da sua construção, as redes ferroviárias foram concebidas à escala nacional (ou blocos regionais), com diferentes normas de bitola (4 sistemas), alimentação eléctrica e sinalização Penalizações significativas de custos e operacionalidade em operações transfronteiriças Plena normalização só recentemente conseguida (e de facto só para linhas novas, tipicamente as de alta velocidade) Mesmo as cartas de condução dos maquinistas só recentemente passaram a poder ser válidas noutros países 19/32

20 Alguns exemplos de vagões de carga 20/32

21 Grande aumento de produtividade nos Estados Unidos Comboios muito longos (até 3 km de comprimento) Comboios double-stack, empilhando dois contentores em cada posição Factores destas diferenças: Rede quase exclusivamente para mercadorias Muito poucos túneis 21/32

22 Mercados Servidos pelo Transporte ferroviário Serviços: Operadores preferem serviços em comboio completo (um só cliente de uma origem para um destino) granéis, contentores, automóveis Serviço em vagão completo ainda tem uma presença significativa mas está em perda de quota de mercado, para a rodovia Carga fraccionada quase inexistente Nível de Serviço Tradicionalmente baixo nível de serviço: Baixa flexibilidade ( canais disponíveis não podem ser adaptados aos requisitos dos clientes) Baixa fiabilidade nos tempos de entrega Fraca articulação com os outros modos Pouca orientação para o cliente Liberalização do mercado (em curso desde há alguns anos) pode ajudar a melhorar o serviço 22/32

23 Principais Atributos do Transporte Marítimo Grande variedade de tipos de navio Granéis sólidos e líquidos (várias especializações), contentores, Ro-Ro, carga geral, transporte de carros Grande Capacidade Entre 5 mil e 500 mil tons de tonelagem bruta (deadweight) Nos porta-contentores entre 400 e 15 mil TEU (twenty-foot equivalent units) Limitações Em mar alto sem limitações Nos portos a aproximações: Limitações de calado e comprimento de acostagem Fiabilidade temporal afectada pelo estado do tempo Baixas Velocidades, tipicamente entre 8 e 24 nós (15 44 km/h) Mais elevadas para navios maiores (compensar tempo mais longo nos portos) Aumento dos custos de energia vem provocando slow-sailing Custos unitários muito baixos Muito variáveis em função do balanço entre oferta e procura 23/32

24 Alguns exemplos de tipos de navios 24/32

25 Definições e parâmetros no transporte marítimo Deslocamento é a carga total do navio (embarcação + carga + combustível + provisões) Arqueação é uma medida do volume interno da embarcação Tonelagem bruta é a capacidade total de carga + combustível + provisões Carga comercial é a parte da tonelagem bruta que gera receita As relações entre estas grandezas variam consoante o tipo de navio. Valores típicos por categoria: Carga Geral Frigorífico Granel Sólido Granel Líquido Petroleiro Porta-Contentores RoRo Porta-Carros Ton Bruta/Desl oc Carga Com./Ton Bruta Max Carga Com. / Desloc Carga Com. Med/ Desloc Nível Ocup. Med 0,8 0,9 0,72 0,6 0,43 0,7 0,9 0,63 0,6 0,38 0,82 0,9 0,74 0,6 0,44 0,62 0,9 0,56 0,6 0,33 0,83 0,95 0,79 0,55 0,43 0,6 0,8 0,48 0,8 0,38 0,3 0,5 0,15 0,88 0,13 0,4 0,25 0,10 0,9 0,09 25/32

26 Mercados servidos pelo Transporte marítimo Mercado muito competitivo com muitos operadores Grande concentração ao nível dos operadores globais, mas grande fragmentação nos mercados regionais Cargas dominantes Grandes quantidades, valores unitários baixos Serviços intercontinentais ou costeiros Nível de Serviço Alguns problemas com roubos e danos (sobretudo nos portos) Abordagem orientada para o cliente Serviços ajustados aos requisitos (cargas especiais) Em curso processos de integração vertical (grandes linhas marítimas compram operadores portuários, operadores logísticos, etc.) 26/32

27 O Transporte Marítimo de Curta Distância (Short-Sea Shipping) Transporte marítimo em distâncias médias a curtas, ao longo duma costa continental Tipicamente usado em cadeias intermodais (muitas vezes com Ro- Ro), para competir com o transporte rodoviário ou ferroviário Muito apoiado pela Comissão Europeias, para reduzir o congestionamento e melhorar a sustentabilidade do sector Programa Auto-estradas do Mar integrado nas Redes Transeuropeias e fortemente subsidiado Mas geralmente com pouco sucesso, maior parte das operações terminam quando acaba o subsídio 27/32

28 Principais Atributos do Transporte Aéreo Velocidade: Modo mais rápido Velocidades típicas na ordem dos 800 km/h Fiabilidade temporal sujeita ao estado do tempo Custo elevado: Modo de transporte mais caro O que limita a natureza dos produtos transportados Algumas limitações aos produtos transportados Natureza dos produtos (explosivos, radioactivos, líquidos, etc) Dimensão e peso Sensibilidade a variações de pressão Aeroportos impõe limitações ao tipo de avião Disponibilidade limitada de aeroportos sem restrições 28/32

29 Alguns exemplos de aviões de carga 29/32

30 Atributos de alguns aviões de carga Autonomia entre 1000 kms e mais de kms (A ) 30/32

31 Mercados Servidos pelo Transporte Aéreo Mercado muito competitivo Voos de passageiros com carga no porão Voos dedicados de carga, quer em serviços regulares, quer fretados Integradores à escala global fornecem alta qualidade de serviço Tipos de produtos transportados Valor unitário elevado (jóias, tecnologia, flores, etc.) Bens de urgência (e.g.: vacinas, documentos) Bens perecíveis (e.g.: flores, fruta fresca) Nível de Serviço Alta fiabilidade (integradores e serviços dedicados) Menor qualidade nos serviços baseados em voos de passageiros Em curso processos de integração vertical (grandes companhias aéreas compram operadores de handling, operadores logísticos, etc.) 31/32

32 Principais Modos de Transporte: Sumário Sessão 3: Desempenhos e Vocações dos vários modos Properties Rodoviário Ferroviário Marítimo Aéreo Tecnologia Capacidade 40 ton ton ton 120 ton Flexibilidade Alta Média Média Baixa Fiabilidade Alta Baixa / Média Média / Alta Alta Velocidade Média Baixa Muito Baixa Alta Mercado Custo Médio Baixo/Médio Baixo Alto Estrutura Fragmentada Muito Concentrada Concentrada Concentrada Competição Alta Baixa / Média Alta Alta Nível de Serviço Alto Baixo / Médio Alto Alto Carga Qualquer Baixo valor Baixo Valor Alto Valor Âmbito geográfico Continental Continental Intercontinental Intercontinental 32/32