Agradeço a todos os presentes a honra de me ouvirem.

Transcrição

1 Palestra apresentada na Associação dos Engenheiros da Estrada de Ferro Central do Brasil em fevereiro de 1985 e como ainda poderá ser útil, estamos publicando. Eng. William Paulo Maciel 1 TRANSPORTE DE PASSAGEIROS NAS FERROVIAS AGRADECIMENTOS Inicialmente quero expressar meus agradecimentos ao Presidente desta Associação Eng. Pedro Galvão França pelo convite que me fez. É para mim motivo de orgulho e uma honra aqui comparecer, pois tenho um carinho muito especial a esta entidade da qual, há muitos e muitos anos atrás, fui conselheiro, Secretário, Vice-Presidente e até Presidente por um mês na administração do Eng. Amany Ferreira Mairink. Esse prazer se renova, pois a atual administração da AECB, parece que quer transformar a nossa Associação em um Centro da Cultura Ferroviária Brasileira, e isto, nesta fase em que o Brasil atravessa mais uma de suas crises pode apresentar rumos seguros para um grande porvir ferroviário. Em 1980, propusemos ao C.D. a criação de um Centro de Estudos e Debates que teria por objetivo fixar diretrizes para o progresso ferroviário da EFCB e de nosso País. No entanto, desde essa época a idéia estava sepultada. Portanto, muito espera a Engenharia Ferroviária de um programa como esse, implantado pela atual Diretoria. Agradeço a todos os presentes a honra de me ouvirem. 2 - HOMENAGENS Prioritariamente, desejo expressar minhas homenagens a 3 homens, que deixaram em mim lembranças importantes sobre o transporte de passageiros de Interior. Primeiro, o inesquecível amigo Prof. Emérito Jurandyr Pires, que aliando sempre a Teoria à Prática, deixou patente a importância que dava ao transporte de passageiros, fazendo circular o primeiro trem de passageiros, ligando Rio de Janeiro a Salvador na Bahia em Assim é que: No dia 07 de setembro de 1950, foi realizada a primeira viagem em trem de passageiros direto do Rio à Bahia, passando pelo trecho da ligação ferroviária com a Leste Brasileiro que acabava de ser concluído. Esta ligação foi possível, pela determinação do 1

2 Prof. Jurandyr, diretor da EFCB à época, e ao apoio do Dr. José Gayoso Neves, que na ocasião dirigia o DNEF. A viagem foi realizada pelo Dr. Arthur Reis, Engenheiro da EFCB, juntamente com sua esposa e duas filhas, representando o Diretor Prof. Jurandyr Pires Ferreira e pelos representantes do DNEF, Eng. Olímpio e Senhora e o Dr. José Martins de Almeida e Senhora. A viagem durou 70 horas ininterruptas, percorrendo o trem 1700 km até a Cidade de Salvador. Segundo, o Dr. Arthur Pereira de Castilho pela sua contribuição ao transporte de passageiros de interior e pelos seus editoriais publicados pela Revista Ferroviária na década de 40 que são exemplos da importância desse transporte, até os nossos dias. E em 3º lugar, ao Coronel da Guarda Nacional, Irineu Ferreira Barbosa, meu avô, fazendeiro e comprador de bois pelo Sertão de nosso Brasil, que me dizia, estrada de ferro que não dá o devido valor ao passageiro, não é uma estrada de ferro. O serviço de passageiros reflete a situação econômica e técnica da ferrovia. No Brasil só temos uma Estrada de Ferro, a Cia. Paulista de Estradas de Ferro, pelo cumprimento dos horários de seus trens, pela importância que concede aos passageiros e pela velocidade de seus trens, que circulam a 120 km/h com total segurança. (1945). 3 TRANSPORTES DE PASSAGEIROS NAS FERROVIAS HISTÓRIA A História dos transportes de passageiros pelas ferrovias é a própria história das ferrovias em todo o Mundo. Desde o aparecimento das ferrovias efetivamente, de 1829 até 1930, portanto 100 anos, o seu monopólio no transporte de passageiros, foi absoluto. Nenhum outro meio de transporte podia concorrer com a ferrovia. No Brasil, desde o seu aparecimento até 1930 a mesma situação ocorreu e neste período as ferrovias eram em geral administradas por Companhias privadas. A exploração ferroviária em geral e de passageiros em especial era considerada com as seguintes características: 2

3 a) De monopólio, em que nenhum outro meio de transporte lhe oferecia qualquer tipo de concorrência; b) De investimentos fáceis de serem obtidos, para a construção da sua infra e superestrutura em virtude do entusiasmo popular e da simplicidade de sua operação; c) De tarifas percentualmente altas em relação às despesas de salário do pessoal que, por sua vez, eram elevadas em relação às despesas gerais de exploração. Nessas condições, qualquer ferrovia implantada, mesmo em região de baixa densidade, era rentável, permitindo-se a exploração por empresa particular. O Estudo, ao dar a concessão pelas razões enumeradas, passava a fazer certas exigências: a) A ferrovia era obrigada a transportar quaisquer passageiros para quaisquer destinos servidos pela sua linha. As paradas dos trens eram obrigatórias, até em locais impróprios. b) Assegurar um número mínimo de trens diários. c) Submeter as tarifas à aprovação ministerial. d) A ferrovia era obrigada a serviços gratuitos, como por exemplo, o transporte de malas postais, de funcionários do governo, etc. Tais exigências, feitas e atendidas pelas ferrovias particulares, se justificavam plenamente em razão do monopólio que gozavam. Esta foi a situação que todas as ferrovias, em todos os Países e, em especial as do Brasil, desfrutaram até a década de 30. Mas, após a crise econômica de 1929, e o grande desenvolvimento da indústria automotora, aliado à construção de estradas de rodagem de características geométricas, que procuravam atender às necessidades de segurança e às velocidades dos veículos, esse quadro foi modificado radicalmente. 3

4 Terminava o período do monopólio e as ferrovias passaram a ter um menor número de usuários e que cada vez mais exigiam conforto, segurança e aumento das velocidades dos trens. A situação financeira das ferrovias tornara impossíveis as obtenções de novos financiamentos, e isto veio impedir a modernização do material de transporte e de tração, da via e dos equipamentos de controle e de sinalização. E o programa de eletrificação foi obstado. Acresce-se a esse quadro que a concorrência era desleal: As inversões públicas e privadas foram desviadas para os meios de transporte rodoviários e aéreos em detrimento das ferrovias que passaram para um 2º plano. Atualmente o quadro volta a se inverter e as ferrovias tendem nos Países que desejam um futuro melhor para o seu povo a ocupar o lugar que lhes corresponde em vista das suas melhores condições técnicas, econômicas e de segurança. Se se olha para o futuro, o transporte de passageiros por ferrovia será técnica e economicamente o meio de transporte que oferecerá mais vantagens econômicas e sociais para o povo. Podemos enumerar essas vantagens: a) A crise petro-energética (o consumo nas ferrovias de energia são menores que nos outros meios de transporte). b) A necessidade de se preservar o meio ambiente, evitando-se as poluições sonoras, vobratórias e atmosféricas. c) A gravidade crescente e alarmante dos acidentes nas rodovias (no Brasil a cada hora, morrem 2 pessoas em acidentes de transportes rodoviários). d) Os extraordinários avanços da cibernética. A ferrovia é unidimensional e portanto campo próprio da cibernética pois elas permitem o mais alto grau de automoção. e) Possibilidades de aumento das velocidades com segurança e conforto. O transporte de passageiros nas ferrovias realizado nas regiões metropolitanas, é conhecido como transporte urbano de Massa e o transporte de passageiros feito entre cidades é conhecido como transporte de passageiros de interior ou de longo curso. 4

5 3.2 TRANSPORTE URBANO DE MASSA Os transportes ferroviários de massa apresentam-se com um caráter econômico-social, principalmente na movimentação pendular dos trabalhadores, e com altos rendimentos energéticos quando realizados pelas ferrovias eletrificadas. No Rio, por exemplo, os automóveis particulares têm uma ocupação de 1,3 pessoas/veículo, taxa essa muito baixa. Os trens viajam superlotados com os passageiros transportados na sua maioria em pé. Os ônibus, têm também um grande aproveitamento, com passageiros em pé, mas sofrem com os congestionamentos causados nas horas de pico, aumentando-se assim os consumos de gasolina nos horas de pico, aumentando-se assim os consumos de gasolina ou de óleo diesel por km percorrido. A transferência dos passageiros dos meios de transportes rodoviários para a ferrovia eletrificada dará ao Brasil uma economia substancial de energia de origem petrolífera. Daí a razão pela qual o Governo tem procurado eletrificar as linhas suburbanas das principais capitais brasileiras, com o objetivo correto de se obter o melhor rendimento energético da tração. Objetiva-se também oferecer uma melhor qualidade de transporte em comodidade, velocidade, acessibilidade e freqüência. Procura-se torná-lo competitivo com os outros meios de transportes rodoviários. O aumento de velocidade nos transportes urbanos ferroviários tem sido constante e assim se atingem acelerações de l m/s 2 e velocidades de 90 km/h. Também no transporte ferroviário urbano é necessário, como vem procedendo a RFFSA, de se tornarem as estações acolhedoras, dotadas de indicadores precisos da posição dos trens, dos seus horários de partida, das estações por eles servidas, de sistemas de distribuição de passagens integradas com os demais meios de transporte, que evitem a espera, subir escadas, etc. A formação dos trens unidades devem prever o atendimento dos passageiros nas plataformas sem congestionamentos que tornem incômodas e inseguras a espera e o acesso dos passageiros. Além disso, as ferrovias devem projetar o seu material de transporte sempre considerando o conforto necessário ao passageiro e ao aumento da capacidade dos veículos com a menor Tara possível. 5

6 O melhor conforto será conseguido pela suspensão pneumática, ar condicionado, informações complementares aos passageiros, etc. No nosso modo de entender é de fundamental importância uma política ferroviária de perfeito entrosamento com a política municipal, pela qual se possa, inclusive, fixar os horários de trabalho que possam diminuir o pico da demanda. (Escalonamento de horários). E isto só será possível com um perfeito entrosamento com as autoridades municipais. Estes transportes de massa se realizam em geral em trens com tração elétrica e com elevada taxa de ocupação dos carros, constituindo hoje o transporte urbano de massa em trens metrôs, de superfície ou nos trens de subúrbios. Este transporte no Brasil é hoje prioritário, seja do ponto de vista econômico, energético, social e ecológico. É um serviço indispensável à vida das cidades e que hoje têm na Companhia Brasileira de Trens Urbanos, com o seu ambicioso plano de implantação ou modernização dos transportes suburbanos do Rio de Janeiro, São Paulo, Belo Horizonte, Porto Alegre, Salvador, Recife e Fortaleza, a esperança do seu pleno atendimento e deles não trataremos hoje, pois só se espera que haja verba para o pleno atendimento dos seus objetivos de tanta importância sócio-econômica para as sofridas populações dessas importantes capitais brasileiras. 3.3 LONGO CURSO OU DE INTERIOR Em decorrência do obsoletismo do material rodante, a pequena freqüência dos trens, a falta de conforto, a ausência de horários confiáveis, e principalmente as pequenas velocidades, os trens de longo percurso, perderam a preferência dos usuários, que passaram a viajar de ônibus e nos veículos particulares. O Governo passou a considerar os trens de interior como meios de transporte de baixo rendimento energético e portanto de elevados custos econômicos; Comparações passaram a ser feitas pelos órgãos governamentais mostrando que os investimentos feitos nas rodovias estavam corretos para o atendimento do passageiro e assim, as estatísticas registraram que o sistema de transportes de passageiros brasileiros passou a ser caracterizado pela grande participação rodoviária que atingiu em 1979 a 82% da movimentação de passageiros interurbanos. 6

7 Esta situação é grave para a economia de nosso País, pois basta lembrarmos da Mecânica do Movimento e da Economia dos transportes, que são as bases técnicas em que devem se assentar os sistemas de transportes, para se mostrar o irrealismo dessas afirmativas. Vejamos: Mecânica dos Transportes Como o transporte é relacionado com o movimento de massas, está sujeito às Leis Newtonianas que governam a ação das forças e as massas em movimento. A trajetória seguida pela massa deve ser bem definida, a fim de que se evite qualquer possibilidade de colisão entre elas. A mecânica e a Engenharia de Transportes têm por fim o fornecimento de informações às massas em movimento para que possam controlar sua direção e sua aceleração em qualquer instante. Abrangendo ainda os estudos dos veículos e das vias capazes de suportarem a massa, a aceleração e desaceleração necessárias a vencerem as resistências ao movimento, na direção desejada e com a capacidade necessária para que se evitem iterações indesejáveis com outros movimentos. As formas de Transporte terrestre, isto é, por veículos rodoviários ou pelos trens, podem ser consideradas como um conjunto de corpos de massa M praticamente constantes. Dizemos praticamente constante e não simplesmente constante porque na realidade há sempre uma variação de massa. Assim, durante o movimento de um trem a vapor ou diesel, variando a quantidade de água e do combustível, varia a massa do trem. Esta variação, porém, é tão pequena em relação à massa total que podemos desprezá-la. Formas há de transporte, como os aviões a jato, em que não podemos considerar a massa como constante. Neste caso, porém, a integração seria apenas complexa. Admitindo, pois, a hipótese da constância da massa podemos dizer que o sistema de transportes é governado pela seguinte equação da Mecânica: M = d 2 x + (x) d x + (x) x = F (t) (1) d t 2 d t 7

8 onde: M = representa a massa; X = o deslocamento linear; (x) = exprime a variação da função da resistência ao movimento, com a velocidade; (x) = exprime a variação da função for- com o deslocamento; F (x) = exprime a função força ou função diretora do movimento, descrevendo a força externa que é aplicada ao sistema, em função do tempo. Esta é a equação que permite a definição das funções de massa dos graus de liberdade do movimento e das resistências em jogo. No transporte terrestre, quer seja ferroviário ou rodoviário a equação geral da Mecânica, nos dará: M = d 2 x + R = E T d t 2 pois: R = (x) d x + (x) x d t representa a soma das resistências ao movimento M = d 2 x = E T R d 2 t Sabemos que todos os veículos ferroviários ou rodoviários, locomotivas, automotrizes, carros, vagões, etc., possuem órgãos dotados de movimentos de rotação e que o fenômeno do deslocamento pode também ser explicado pelo teorema do trabalho e da energia cinética o incremento de energia cinética dk para qualquer corpo é igual ao trabalho correspondente às forças que sobre ele atuam ou o trabalho realizado pelas forças exteriores, que atuam num sistema material, é igual à variação da energia cinética. d K = ( E T R ) d x (2) Mas, considerando-se os órgãos animados de rotação, teremos que: K = M = V 2 + I W 2 (3) onde: 2 2 8

9 V = d x d t é a velocidade do veículo I = momento de inércia de cada órgão de movimento de rotação em relação ao eixo. I = m ρ 2 W = a velocidade angular. Se considerarmos I e M como constante, a diferencial será: dk = Mvdv + IWdW Se compararmos (2) com (4) virá que: dk = Mvdv + IW dw = ( E T R ) dx e teremos então que: Mvdv + IW dw = ( E T R ) dx M = dx dx + IW dw = E T R dt dx.dv... Se fizermos I W dw (4) Y = v dv M Y = fator de massa ou I + Y = coeficientes de massa ( I + Y ) M = M (6) M d v = E T R (7) d t Tudo se passa, assim, como se a massa do sistema fosse M e não M. 9

10 M = é a massa efetiva, massa aceleradora ou massa de inércia O sistema de transportes é assim definido por equações diferenciais, fáceis de serem resolvidas, para determinação das forças externas. A solução é simples, mesmo para as equações diferenciais complexas, pela utilização dos computadores. Devemos ainda lembrar que os transportes rodoviários e ferroviários que utilizam o sistema de tração denominado Tração por simples aderência se realizam pela atuação da força que provoca o atrito por deslizamento entre pneu e pavimento e de roda e trilho. O fenômeno do atrito é básico para a dinâmica do movimento. Quando se acham em contato dois corpos, ocorre pela resultante das forças os apóiam um sobre o outro, não apenas uma deformação, mas também uma verdadeira penetração de partículas de um sobre as do outro, tal como ocorre entre duas engrenagens e respectivos dentes. As teorias de Hertz, Boussinesq, etc., esclarecem bem o fenômeno da deformação. Nenhuma teoria, porém, conseguiu, até hoje, esclarecer bem o fenômeno da penetração. (Atração) Um deslocamento relativo de um corpo em relação a outro, comporta uma série de modificações das superfícies em contato, das quais resultam aquecimento e arrancamento de matérias, cuja quantidade se tem observado ser proporcional ao trabalho de atrito. Não entraremos nos detalhes do fenômeno do atrito, mas queremos deixar claro, já aqui que não haverá movimento se não houver uma força de atrito aderência. Considerando a equação M = d x 2 d t 2 = E T R A busca do melhor rendimento energético, isto é, a sua otimização nos transportes consiste essencialmente em se obter a menor quantidade de energia necessária, para transportar uma carga útil (passageiros ou mercadorias) determinada pelas características do transporte (velocidades limites, paradas intermediárias e das condições técnicas da linha). 10

11 O rendimento energético é, portanto uma função de 2 rendimentos parciais: R energ. = (E T R) a) O rendimento do Esforço trator, que representa a parte da transformação da energia mecânica motriz da energia primária consumida (medida na roda). Esse rendimento na roda é para a tração a vapor de 4%, 25% Diesel e de 40% a 54% para o elétrico. Assim, a Tração Elétrica nas ferrovias apresenta-se com o melhor rendimento energético. b) Rendimento da resistência ao movimento. E este é ainda mais favorável à ferrovia. O contato roda-trilho apresenta uma resistência bem inferior à encontrada nos transportes rodoviários. A circulação dos trens minimiza os esforços para vencer a resistência. Estas vantagens podem produzir benefícios energéticos bem maiores do que as perdas ligadas ao aumento de comprimento do traçado em relação às rodovias e pelos raios mínimos de curvas. Assim podemos concluir, que sendo o somatório das resistências em kg/t que se opõem ao movimento são menores nas ferrovias que nas rodovias, o esforço trator para o deslocamento de uma massa na mesma distância em uma ferrovia é menor do que na rodovia, desde que as massas sejam iguais e as distâncias iguais. Nas estradas de ferro para o transporte de passageiros de longo curso o melhor meio de tração para a obtenção do menor (E T ) esforço de Tração é o que utiliza a tração elétrica. Na tração elétrica se encontra de início a segurança para se obter altas velocidades. A estatística ferroviária Francesa tem provado que a segurança tem aumentado, apesar do aumento da velocidade e do tráfego, graças à utilização da tração elétrica. Também o conforto do passageiro é uma das grandes vantagens da tração elétrica. É principalmente nas distâncias médias de 600 a 1200 km, que este fato é importante e desejado. Para as grandes distâncias reconhecemos a superioridade incontestável do avião pelo tempo de percurso e para as pequenas, os ônibus. Com velocidade de 120 km/h, facilmente atingida, a ferrovia pode oferecer aos passageiros, para as distâncias até 600 km, os serviços de um meio dia com possibilidades de tomar as refeições, de escrever, de ler, de usar os seus 11

12 computadores e de telefonar tão comodamente como se estivesse no seu escritório. Para as distâncias superiores a 600 km os serviços noturnos permitem um bom sono, um completo repouso e garantem também no dia seguinte boa disposição para o trabalho. Mas a principal vantagem da tração elétrica se encontra sob o ponto de vista financeiro, sob igualdade de condições, o preço de custo considerando as taxas de capital e as despesas de exploração a tração elétrica, principalmente na freqüência industrial de 25 kv se apresenta como a mais baixa. Os resultados podem ser facilmente comprovados quando se assegura uma certa freqüência de trens, que justifiquem o investimento. Assim, se pode dar uma visão geral dos resultados, se nós marcarmos nas abscissas, o número médio de circulações por dia e em ordenadas, o preço de custo da unidade de tráfego (passageiro/km e ou T/km rebocadas). Para cada um dos 3 meios de tração se obtém as curvas V (vapor) D (diesel) e E (elétrica) que dão a visão geral dos custos. Devemos considerar ainda a tração elétrica, sob o ponto de vista da economia geral da tração. A potencialidade de um País é medida pelo seu balanço energético, que é também um elemento representativo do bem estar do seu povo. Mas se é necessário que cada um tenha à sua disposição o maior número de kwh, ainda é necessário que estes sejam utilizados racionalmente, o que não é o caso da tração a Vapor e Diesel. Demonstra-se que para serviços de linhas equivalentes, as relações médias das quantidades de combustíveis consumidas para as mesmas utilizações, apresentam-se assim: a) 2,5 T de carvão em tração a Vapor para uma tonelada de carvão em tração elétrica, alimentadas por usinas térmicas. b) 6 T de carvão em tração Vapor por uma tonelada de óleo em tração Diesel. Em Tração Elétrica há 2 rendimentos a considerar: a) Aquele entre a Usina Geradora de Energia oferecida a entrada em Alta-Tensão da subestação. (Em geral de 0,76 a 0,90 em energia hidráulica). 12

13 b) E o da entrada da subestação à barra de tração da locomotiva e que se encontra como média anual para as locomotivas modernas: Em c.c. 0,69 e em corrente alternada = 0,79 (25 kv freqüência industrial). Assim o rendimento de origem térmica locomotiva diesel é de 0,22 e para a energia de origem hidráulica é de 0,51. Devemos lembrar que a utilização da locomotiva elétrica é pela sua aplicação direta no transporte útil, o que não acontece com a tração diesel e a vapor. Nas estradas de ferro eletrificadas temos a melhor solução para o transporte de passageiros, pois os estudos realizados na França mostraram que sob o aspecto energético e sob o ângulo do preço de venda do transporte, a tração elétrica representa 3,5% do custo total dos transportes ferroviários. Assim as estradas de ferro eletrificadas constituem-se no melhor sistema de transporte, pois um aumento provável no preço da energia afeta muito menos que os de origem petrolífera e ainda é independente das fontes de energia petrolífera. Deve-se acrescentar que para uma mesma potência e um mesmo peso aderente, o esforço trator útil é maior na locomotiva elétrica que na locomotiva diesel e que a vida da locomotiva elétrica é maior que a vida da locomotiva Diesel. A locomotiva Diesel possui uma vida média de 12 a 15 anos enquanto a locomotiva elétrica atinge no mínimo 15 anos. Devemos considerar ainda que o Brasil possui energia de origem hidráulica em abundância e que está à nossa disposição e apresentando custos baixos. Salto Osório, Itaipu, Funil, Furnas e Tucuruí, estão aí, à disposição das ferrovias. Devemos lembrar ainda que a ferrovia com tração elétrica é um cliente privilegiado para o produtor de energia elétrica, pois o seu consumo é regular, pois, ela funciona noite e dia, aos domingos e feriados. O máximo consumo da ferrovia, exceção aos trens de subúrbio, coincide com o menor consumo geral. A eletrificação das Estradas de Ferro não conduz ao aumento da potência instalada da Usina. 13

14 Ela representa um papel regulador e contribui para reduzir o preço do custo da eletricidade. Além disso, o motor elétrico pode suportar sobrecargas importantes tanto mais elevadas quanto a sua duração seja mais curta, é prática normal que as correntes atinjam sem inconvenientes sobrecargas de mais de 50% por ocasião das demarragens e na transposição de pequenas rampas. Esta particularidade, sobretudo, se ela é conjugada com a frenagem elétrica, permite manter uma marcha regular qualquer que seja o perfil da linha e por conseqüência, os horários poderão ser mantidos na velocidade média mais vizinha da velocidade limite. A locomotiva diesel-elétrica é também uma forma de tração elétrica, mas não possui estas vantagens. Não podem sofrer as sobrecargas, estão limitadas à potência do seu motor diesel. A Rede Ferroviária Federal possui projetos completos de Eletrificação de toda a linha Rio São Paulo, Rio Belo Horizonte, Curitiba Paranaguá e da Estrada de Ferro D. Tereza Cristina Economia dos Transportes Devemos lembrar aqui dos Estudos feitos pelo saudoso Professor Jurandyr Pires Ferreira, um dos maiores engenheiros ferroviários do Brasil, em sua obra Magistral Tratado de Mecânica Econômica dos Transportes. Nele consta que nos Sistemas de Transportes é importante o conhecimento dos seus custos e mostra bem as dificuldades existentes na seleção das despesas dessa indústria, para a obtenção dos custos específicos. Dizia ele que é fácil a obtenção dos custos médios ao longo da quilometragem, mas as estatísticas não fornecem elementos suficientes para a tarifação específica, pois não estuda o custo específico dos transportes. Nos transportes, 2 variações de custo são importantes: a do aproveitamento do veículo, e a do aproveitamento da capacidade de tração das locomotivas. O Prof. Jurandyr ao estudar estes custos, procurou obter a parte constante dos custos médios e chegou à conclusão que dentro de certos limites, em um trecho reto e em nível, há uma grandeza econômica constante, que é o preço da tonelagem bruta. 14

15 Conhecendo-se, pois, na lei da variação dos custos, que o custo da tonelagem bruta é praticamente constante e que as despesas de um transporte são proporcionais à unidade bruta transportada, que é praticamente linear e considerando-se para uma primeira aproximação o aproveitamento médio das locomotivas, o Prof. Jurandyr pôde facilmente apreciar a variação da tonelagem útil. Assim, apreciando a constância do preço da tonelada bruta, podemos dizer que o custo da tonelada bruta multiplicada pelo número de toneladas brutas é, naturalmente, igual ao custo da tonelada útil multiplicada pelo número de toneladas úteis. (T + W) K = W T = Tara do veículo em toneladas W = o aproveitamento ou tonelada útil transportada K = custo da tonelada bruta λ = custo da tonelada útil Daí, podemos obter λ = ( T + W ) K W Para λ = K, teremos T + W = W que nos mostra ser K assíntota da curva, pois só um valor infinito de W satisfaz a equação, tendo-se em vista que T é maior que zero. Se T for a tara média dos veículos e variarmos o aproveitamento ou a lotação dos mesmos, teremos, também, a variação do custo de tonelada útil. Assim, o aproveitamento racional dos veículos é um fator de fundamental importância para a redução dos custos de transporte. Tudo o que foi dito é válido também para o aproveitamento da tração das locomotivas. Aqui se encontra, a nosso ver o principal problema, o desperdício energético a ser vencido pelas ferrovias do Mundo e em especial de nosso País, pois os veículos ferroviários para o transporte de passageiros, os carros, são obsoletos e com taras elevadíssimas em 15

16 relação ao número de passageiros que transportam. As locomotivas possuem potências superiores às necessárias para rebocar os pequenos trens de passageiros. Assim, ao veículo caberá o objetivo de se obter a máxima capacidade de passageiros, conforto e segurança. É o que os Países da Europa e até os Estados Unidos vêm procurando atender Carros Leves A RFFSA, no atendimento dos transportes de passageiros utiliza carros (Budd) cujos projetos datam de 1946, nos quais a relação Tara por passageiro varia de 800 kg a 1128 kg. Nos ônibus que fazem o percurso Rio São Paulo, a relação Tara/passageiros é de apenas 250 kg. As locomotivas utilizadas na tração dos trens de passageiros como as locos Siemens de HP, as Alco HP, a GM SD 38 e outras, possuem uma capacidade de tração da ordem de a kg e rebocam apenas uma pequena parcela dessa capacidade. Assim as comparações entre os consumos energéticos de ônibus e dos trens é um absurdo, com vem sendo mostrado. No Brasil, pesquisas têm que ser feitas na procura da utilização de materiais mais leves como o alumínio na construção dos carros. Hoje a construção de tanques de guerra têm sido fabricados com duralumínio, o que tem baixado o seu peso de até 30% além das vantagens que esse material apresenta na sua conservação e operação. Os carros de material leve, construídos com o alumínio, também são 30% mais leves que os fabricados com materiais convencionais. No caso dos Metrôs e Trens rápidos que exigem acelerações rápidas tão freqüentes como regulares, as reduções sensíveis do peso morto, isto é, da tara, resultam em importantes economias em energia. Além disso, teremos um reduzido desgaste correspondente aos trilhos e ao material rodante Velocidade e Via Permanente Como os usuários desejam a realização de transportes com eficiência, o outro problema que devemos considerar é o do aumento da velocidade, com conforto e segurança. 16

17 Cada vez mais as condições de concorrência são mais difíceis para os transportes de passageiros por ferrovia. As ferrovias têm de preparar também a sua infra-estrutura para acompanhar a problemática técnica e sócio-econômica desse transporte. Tem-se que transportar mais rapidamente, com mais conforto, segurança e regularidade ao menor preço. As ferrovias não podem esquecer a sua experiência do Passado, devem ser preparadas para o Presente, tendo sempre em vista as necessidades futuras. Cabe à infra-estrutura da ferrovia, elemento básico que a caracteriza à obtenção desse trinômio. Do traçado de uma ferrovia da sua geometria e da sua constituição, depende principalmente a possibilidade do aumento da velocidade na execução dos transportes dos passageiros de longo curso. Durante muitos anos, a via não foi renovada adequadamente e portanto seria muito elevado o aumento puro e simples das suas velocidades com conforto e segurança, sem um controle rígido da sua manutenção, mas no caso da Rede Ferroviária Federal S/A os processos tradicionais de renovação, conservação e controles da Via, antigamente baseadas na maciça intervenção humana, estão sendo substituídos por processos mecânicos, mais eficientes, menos sofridos e exigindo menor número de empregados. Aqui devemos chamar a atenção para uma classificação das Vias que nos parece correta: a) As vias de altas velocidades para 200 / 250 / 300 km/h. b) As vias de velocidades elevadas ainda no domínio dos conhecimentos tradicionais de 120 / 140 / 160 / 180 km/h. Vias de Altas Velocidades 200 / 250 / 300 km/h Estas velocidades só poderão ser atingidas em vias que apresentem não só condições técnicas de traçados próprios como curvas de grandes raios m, baixas rampas e cujas instalações fixas como a superestrutura, a catenária, sinalização, etc. possuam condições para suportar as grandes solicitações que tais velocidades provocam. 17

18 Os efeitos das ondas de choque, de natureza aerodinâmica, produzidas quando 2 trens se cruzam a tais velocidades, a sua passagem em túneis, pontes, estações, passagens de nível, etc. apresentam situações que devem ser exaustivamente estudadas. Para o atendimento dessas condições, a adaptação de uma linha existente a essas altas velocidades é quase impossível, pois seria necessária uma nova geometria do traçado e novo dimensionamento da infra e da superestrutura, alargamento das entrevias, recuo de obstáculos marginais, novo gabarito para os túneis e as pontes, etc. O custo dessa adaptação deverá ser superior à construção de uma Via independente e previamente estudada. É o caso das linhas de Tókio Osaka, Paris Lion, Roma Firense, etc. Vias de Velocidades Elevadas de 120 / 140 / 160 / 180 km/h Quando desejamos atingir as velocidades de 120 / 140 / 160 / 180 km/h, as características básicas das vias, permanecem válidas. Os melhoramentos a serem obtidos, situam-se no campo econômico e no técnico, com o objetivo de se tornar a operação eficiente, segura e rentável. Muitas vezes é necessária a melhoria do perfil, do traçado, a introdução das curvas de transição, das plataformas, dos cruzamentos, da sinalização e da eletrificação e a adoção das passagens de níveis diferentes, quer dos veículos, quer de pedestres. O melhor seria que essas Vias fossem eletrificadas, no entanto, a tração Diesel é também um modo que atende as altas velocidades. Essa solução foi adotada, por várias estradas de ferro, como a SNCF em algumas de suas linhas, as estradas de ferro Dinamarquesas, Alemães, Austríacas, Suíças, Italianas e outras. No Brasil, deveríamos adotar essa prática das ferrovias européias em face do traçado de nossas linhas, da sua superestrutura e dos sistemas de sinalização e da obsolescência de nosso material rodante e de tração. Assim, para as nossas principais linhas a velocidade de 140 km/h seria a meta a ser conseguida em prazo curto, que exigiria apenas a renovação da linha, sua consolidação e 18

19 reaparelhamento, aquisição de carros, locomotivas e automotrizes modernas eficientes e seguras. Prevendo-se para o futuro a adoção de 160 /180 km/h em decorrência da evolução do material rodante, com novas concepções funcionais como as automotrizes e unidades elétricas. Automotoras de suspensão pendular e/ou turbotrens e com a melhoria de algumas curvas para atingir raios de e m. A solução a ser adotada para as ferrovias brasileiras seria: Adoção como a RFFSA vem fazendo, da linha férrea sem juntas com barras longas soldadas, com fixação elástica, sobre dormentes de concreto monobloco. Uniformização dos trilhos em 68 ou 57 kg/m de aço normal ou resistente ao desgaste, conforme o traçado da linha e as TK brutas/diárias que se verificarem. A construção de passagens de nível em todas as linhas. Aquisição de material de transporte e de tração que atendam às melhores condições de aproveitamento, de forma que se diminuam as relações Tara/Peso passageiros e que as locomotivas tenham a sua capacidade de tração plenamente utilizada. Aumento das velocidades das locomotivas de carga. A atual é absurdamente baixa, 13 km/h. Dessa forma se teria, pela presença da nossa indústria, o fomento da Economia Nacional, no mais elevado padrão técnico, podendo as ferrovias brasileiras se transformarem em um exemplo para as Nações amigas da América do Sul. FINALMENTE 1 Deve-se ter como objetivo no transporte de passageiros a redução dos tempos de viagem de um centro de cidade a outro pela melhoria das condições da infra e superestrutura e os equipamentos de sinalização e controle, utilizando o equipamento convencional com melhorias e aperfeiçoamentos, permitindo em um primeiro estágio velocidades médias de 120 km/h a 140 km/h. 2 Cumprimento invariável dos horários para que o passageiro sinta que está gozando de um direito. CONCLUSÕES 19

20 A volta às ferrovias do transporte de passageiros de interior às velocidades médias de 120 a 140 km/h é um imperativo, em face das necessidades sócio-econômicas do povo brasileiro. Deve-se: 1 Manter a Via Permanente tradicional com uma melhor manutenção e os devidos controles de segurança; 2 Aumentar as velocidades dos trens de carga; 3 Empregar a cibernética nas ferrovias, que é um dos seus campos próprios; 4 Eletrificar as suas linhas já projetadas; 5 Estabelecer projetos em convênios com as Universidades de Pesquisa e desenvolvimento do material de transporte, visando: a) Análise do comportamento dos carros de passageiros ferroviários sob a ação das solicitações em serviço. b) Avaliação do desempenho dos carros ferroviários que conduzam a diminuição da tara; c) Projetar o melhor aproveitamento possível da sua lotação, com conforto, comodidade e segurança dos passageiros; d) Elaborar novas recomendações para o projeto e construção de carros ferroviários com a utilização de novos materiais, como o alumínio por exemplo. 6 Efetiva participação da Indústria Nacional. 20