REGISTRADOR DE EVENTOS SISTEMA INTELIGENTE DE AUXÍLIO, SUPERVISÃO E CONTROLE DE TRENS METROVIÁRIOS

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1 REGISTRADOR DE EVENTOS SISTEMA INTELIGENTE DE AUXÍLIO, SUPERVISÃO E CONTROLE DE TRENS METROVIÁRIOS

2 Resumo O transporte público atualmente vem passando por diversas mudanças e uma delas é a qualidade nos serviços prestados e a confiabilidade necessária para sempre aumentar sua produtividade e segurança. Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS) estão cada vez mais em alta no transporte metro-ferroviário. Um desses equipamentos é chamado de registrador de eventos que tem como objetivo principal registrar todos os acontecimentos que possam ocorrer durante uma viagem de trem e monitora os equipamentos de sua alçada. Com isso pode auxiliar na prevenção de acidentes e ajuda a equipe de manutenção direcionando o problema. Neste trabalho será visto o registrador que uma empresa possui, sua real utilização e respectivas funções do equipamento, capacidade de expansão e como a companhia enxerga o futuro deste equipamento.

3 1. Introdução Empresas no ramo de transporte cada vez mais investem em equipamentos para melhorar o desempenho, a produtividade, a eficiência, a eficácia e a qualidade de seus serviços. Equipamentos que possam ajudar e auxiliar na condução, controle e manutenção estão sendo adquiridos e implementados nos ônibus e trens, tanto de passageiros, quanto de transporte de carga. A segurança operacional dentre outros itens é a maior preocupação das empresas ligadas na área de transporte metro-ferroviário e com isso elas mesmo exigem a aplicação de novas tecnologias e materiais bem como o aprimoramento das medidas de prevenção e atuação em situações atípicas durante a operação. A implantação desses equipamentos é de fundamental importância para garantir a melhoria na prestação de serviço e na segurança. Tais equipamentos são caracterizados como Sistemas Inteligentes de Transporte, ou no inglês, Intelligent Transport Systems (ITS). Os Sistemas Inteligentes de Transportes, através da união telemática e de ferramentas de controle representam novos meios para auxilio no controle de tráfego metroviário. A implantação desses equipamentos surge como forma de melhora do monitoramento, bem como otimizar e agilizar as tomadas de decisões e aprimorar a manutenção Para que todas essas ajudas citadas, um bom equipamento e aliado com as necessidades certas para cada tipo de transporte são essenciais para um bom resultado, principalmente para prevenção de acidentes. Com isso as empresas estão investindo num ramo cada vez mais importante, que podemos chamar de monitoramento e supervisão dos equipamentos de transportes, em especial nos trens metroviários. 2. Descrição do Equipamento Registrador de Eventos Um dos objetivos do registrador de eventos é tratar e registrar em tempo real informações oriundas dos sistemas existentes nos trens, permitindo que os setores da operação e da manutenção tenham acesso a esses registros e através de um banco de dados possa identificar possíveis falhas, seja ela por equipamento do material rodante ou na condução do trem. Sua execução é realizada através de micro controladores dedicados e programas de controle específicos. Todas as informações registradas podem gerar indicadores de qualidade do serviço ofertado e com isso medir o desempenho das áreas afins mencionadas. O sistema de interface pode ser desenvolvido de forma integrada ao sistema metroviário, permitindo ao usuário (qualquer funcionário habilitado para tal função) a execução de diversas consultas, seja por modo de gráfico, onde é possível verificar diretamente diversas variáveis, tais como as velocidades do trem durante todo o percurso, distâncias percorridas e serviços de estação, ou através de tabelas com a base de dados, que permitem a realização de outros tipos de análise mais específica. Como mencionado anteriormente, cada registrador de eventos possui uma característica diferente, podendo se adequar às necessidades de cada empresa. O registrador de eventos foi desenvolvido em vários módulos, justamente para se adequar às características operacionais e assim melhor atender às suas necessidades. O registrador de eventos proposto tem um micro computador embarcado que é instalado em cada um dos carros que possui a cabine de condução, sendo responsável pela aquisição,

4 tratamento e registro em tempo real das informações provenientes de pontos préestabelecidos. Nestes pontos existem os sensores que transmitem as informações para o processador embarcado. Esses sensores estão instalados em pontos estratégicos como nas estações terminais ou nas estações intermediárias e no Centro de Manutenção. No equipamento embarcado existe placa de aquisição de dados óptico isolada, permitindo o tratamento de 35 (trinta e cinco) sinais analógicos e/ou digitais. 1. Seleção de Porta Esquerda 19. Movimento Frente 2. Seleção de Porta Direita 20. Aceleração Mínima 3. Botão de Abertura de Porta 21. Aceleração Média 4. Confirmação Porta Fechada Esquerda 22. Aceleração Máxima 5. Confirmação Porta Fechada Direita 23. Freio Mínimo 6. Confirmação Portas Abertas 24. Freio Máximo 7. Serviço Manual Estação 25. Freio de Emergência 8. Serviço Automático Estação 26. Homem Morto 9. Confirmação Fechamento Portas 27. Alarme Cabine Esquerda 10. Confirmação Fechamento Portas Direita 28. Falta Pressão Encanamento Geral 11. Acionamento Botão Aviso Sonoro 29. Indicador de Pressão no Encanamento Direito Geral 12. Acionamento Botão Aviso Sonoro 30. Indicador de Falta de Sinal na Via Esquerdo 13. Comando Fechamento de Portas Direita 31. Indicador de Falta de P.A 14. Comando Fechamento de Portas 32. Falta Alimentação 72 volts Esquerda 15. Condução Manual Livre 33. Quilometragem Percorrida 16. Condução Manual Controlada 34. Velocidade 17. Indicador de Freio Aplicado 35. Movimento Ré 18. Indicador de Freio Aliviado Há também a identificação de todas as estações que envolvem o sistema. Existem rádios sinalizadores nas estações terminais e nas estações intermediárias bem como nas zonas de manobra ao longo da linha. Para realizar a transmissão, o registrador de eventos embarcado no trem recebe do equipamento, ou seja, dos rádios sinalizadores instalados nos locais designados, o código da estação correspondente. O registrador então executa internamente o programa de localização, compara os parâmetros de distância 1 e gera as informações como localização da composição. Esse sistema também permite identificar e registrar as estações quanto o trem estiver sendo retirado ou injetado na linha, sem executar o serviço nas mesmas. Uma das maneiras de transmissão das informações é através do Computador Base Terminal instalado nas estações terminais, que é responsável pelo recebimento dos dados provenientes do registrador de eventos embarcado através do Sistema Integrado de Rádio Digital. O Trem ao chegar à Estação Terminal, estando as condições de velocidade igual a zero e confirmação de portas abertas atendidas, inicia imediatamente o processo de transferência dos dados via rádio e é lançado em rede para análise dos especialistas. 1 Parâmetros de distância A empresa contratada para instalação do registrador de evento utilizou parâmetros para estabelecer a localização das estações. A empresa então forneceu informações sobre distância de cada estação para alimentar com dados e criar os parâmetros de distância.

5 Outra maneira de comunicação direta é a interface do display de mensagens instalado na cabine de condução, que pode apresentar em tempo real diversas mensagens orientando a atuação do condutor de trem e do pessoal de manutenção, tais como: Trem Estacionado; Cabine Desabilitada; Pedido de Intervenção; Esperando Sinal do Rádio; Transmitindo dados; Transmissão OK; Esperando Inicialização. Para a visualização dos dados transmitidos é necessária a utilização do software especifico, que gera relatórios e gráficos diferenciados como de velocidade. Nas figuras 01 e 02 estão representados um modelo de gráfico e uma tela para geração de relatório. Figura 01: Gráfico (Hora x Velocidade) Figura 02: Tela de geração de relatório 3. Registrador de Evento Sistema Inteligente Atualmente quando se fala em transporte, pressupõe-se segurança, economia e qualidade. Num mercado cada vez mais competitivo, onde o cliente tem sempre a razão e geralmente dita as regras, as empresas estão apostando em um novo mercado destacando-se o ramo de transporte público. As pessoas não estão mais admitindo transporte com baixa qualidade, baixa segurança e um alto custo tarifário. A competitividade faz com que migrações ocorram periodicamente, por isso as empresas têm que estar sempre preparadas para as mudanças. Com isso, pode-se perceber que os Sistemas Inteligentes de Transporte são as ferramentas ideais que, através de equipamentos eletrônicos, buscam aumentar a eficiência de um sistema de transporte, neste caso transporte metroviário, melhorando, assim, o seu nível de prestação de serviço. Segundo Pereira (2004), a tendência recente de uso do ITS se dirige a tornar as viagens mais seguras, aumentar a confiabilidade nos transportes, aumentar a eficiência viária para economizar tempo e dinheiro para passageiros e cargas, aumentar a mobilidade e expandir o acesso aos transportes e contribuir para a melhoria do meio-ambiente. Logo, o sistema de registrador de evento tem a lógica de um sistema inteligente, pois através do computador de bordo realiza os aspectos citados por Pereira (2004). O sistema de registrador de eventos tem sido um instrumento muito importante para a companhia, pois em muitos casos de incidentes, com a captura dos dados armazenados podese apontar o problema com exatidão. O atual equipamento o Computador de Bordo com tecnologia atual vai mais além do antigo registrador que as empresas tinha em sua frota, pois captura os eventos e os transmite,

6 via rádio do trem aos computadores receptores das informações alocados nas estações, por final essas informações contidas em arquivos são retransmitidas via rede a um servidor onde são tratados e um aplicativo disponibiliza os relatórios para as áreas usuárias. Na figura 03 temos um esquemático do funcionamento da transmissão dos dados e na figura 04 está apresentado o diagrama de blocos do sistema de forma simples e direta, facilitando o seu entendimento final. Figura 03: Esquemático da transmissão de dados (ZGS Tecnologia, 2002) Figura 04: Diagrama de Blocos (ZGS Tecnologia, 2002) Assim, atualmente o registrador de eventos, apesar de muito utilizado, é fundamentalmente usado para investigar possíveis falhas humanas, como avanço de sinais e abertura de portas do lado errado. Contudo reconhece que o Computador de Bordo está subutilizado, e tem realizado iniciativas pontuais para melhor utilização dos dados disponíveis, apesar do formato pouco amigável dos relatórios de saída. São exemplos disso os estudos estão sendo realizados para suporte dos projetos e verificação da implantação de nova Marcha Tipo, com o intuito de redução de intervalo, bem como a verificação da disponibilidade do sistema para a realização de novas funções que facilitariam o controle e gerenciamento, conforme apontado acima. Com os dados armazenados, pode-se analisar o desempenho do condutor durante todo o percurso, passo a passo, desde a assunção da cabine para iniciar a condução do trem, as estações, as frenagens de emergência e até uma simples abertura de portas. O grande benefício deste equipamento atualmente é apurar eventuais incidentes, verificar o passo a passo da condução e apontar falhas. O equipamento em si é muito bom, há diversos

7 recursos, mas precisa passar por algumas modificações para atender a manutenção e a operação como um todo. Um grande aproveitamento deste equipamento seria identificar todas as falhas dos equipamentos principais do trem, ajudar durante a condução e auxiliar no modo de conduzir o trem, tentando reduzir o consumo de energia através de uma pilotagem padrão. Em outras empresas o computador de bordo é usado para auxiliar na condução dos trens através de um sistema especialista instalado nas composições ou nas locomotivas, através de sensores e enviando mensagens de aconselhamento para os condutores. Os técnicos podem monitorar o andamento da condução e enviar mensagens de acordo com esse repositório, ajudando principalmente na tomada de decisão durante o percurso de viagem. Esse sistema foi apresentado por Morais (2004) na feira de negócios nos trilhos em São Paulo. Percebe-se que o registrador de evento, ou melhor, o Computador de Bordo é um grande Sistema Inteligente de Transporte, pois demonstra benefícios potenciais, que incluem eficiência operacional, melhoria de serviço e melhoria na manutenção Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS) Os Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS) aparecem em diversas situações, podendo ter aplicabilidade nos diferentes modos de transporte. Esses sistemas são ferramentas que, através de equipamentos eletrônicos, buscam aumentar a eficiência de um sistema de transportes melhorando, assim, o seu nível de serviço (Pereira, 2004). Engloba um grande número de comunicações com e sem fio baseado em informações e tecnologias eletrônicas e de controle. Um dos papeis prioritários de um ITS é a coleta e troca de dados e informações, com isso pode-se afirmar que o Registrador de Eventos Computador de Bordo está diretamente associado e cumpri fielmente o papel de um ITS, pois através de dados de informações ajuda no desempenho, mobilidade e segurança do Sistema Metroviário como um todo. Com a utilização de um Sistema Inteligente de Transporte numa companhia, demonstra benefícios que vão além de um simples registrador de evento. O ITS trás benefícios que podem ser: Beneficio de tempo - os ganhos de tempo estão relacionados não só a diminuição do tempo de viagem, mas também ao tempo gasto com operações burocráticas; Benefícios de custo - o aumento da produtividade dos sistemas, caracterizado pelos ganhos citados no item anterior, também resulta em ganhos financeiros devido a menores custos operacionais alcançados pelos sistemas; Benefícios de qualidade (nível de serviço) - a melhoria do nível de serviço com a utilização de ITS explica-se pela redução da magnitude e variação do tempo de viagem e pela possibilidade de se conceber um sistema mais flexível. 4. Conclusão Percebe-se que as empresas ligadas a transporte, seja ela de passageiro ou de carga, e em especial no ramo metrô-ferroviário estão em busca dos melhores resultados operacionais, o que significa também um melhor resultado em manutenção, gerando uma excelente qualidade nos serviços prestados e satisfazendo toda a cadeia. Para a Operação, esse tipo de equipamento é fundamental ajudando o condutor e ajudando a monitorar seus passos evitando-se possíveis falhas humanas.

8 Num mercado muito competitivo, as pequenas mudanças podem fazer uma grande diferença, não somente no aspecto de qualidade dos serviços prestados; Esta seria uma das conseqüências de todo investimento aplicado para um sistema de confiabilidade. Investindose em equipamentos que possam de alguma forma ajudar a manutenção em encontrar eventuais falhas, ajudar os condutores no pilotar de sua máquina e auxiliar a operação no supervisionamento e controle do passo a passo de uma viagem, toda a cadeia estaria funcionando entrelaçada aumentando a confiabilidade, a eficiência, a produtividade e por fim a qualidade no serviço prestado, resultando então a satisfação plena dos clientes. As ações que estão sendo tomadas, ou seja, os recursos financeiros que deverão ser disponibilizados para a realização dos estudos necessários é a peça fundamental para alavancar um equipamento que traz enormes benefícios para o Sistema Metroviário. Assim, a expansão de novas funções como, por exemplo, controle das derivações de alguns sistemas do trem (velocidade, portas e intercomunicador entre o condutor e os clientes) e do controle de falha de equipamentos são as próximas etapas da companhia. Compara-se por fim que o registrador de evento é um Sistema Inteligente de alta qualidade que alia e unifica todos os interesses, tanto da Operação, da Manutenção quanto do próprio cliente, que sai beneficiado, sem mesmo saber da excelência que envolve todo o sistema. 5. Bibliografia Dias, M. A. V. (outubro 2005). Sensor de Velocidade para Equipamento de Controle de Velocidade de Trens. Trabalho apresentado no seminário técnico Negócios nos Trilhos. Disponível em andre.html. Acesso em 26/03/2006. Huerta, L. (1998) Los Sistemas Inteligentes de Transporte. Disponível em Acesso em 21/03/2006. Junior, A. P. N (outubro 2004). Sistema Centralizado de Telemetria Ferroviária Aplicado à Frota de Trens de Superfície. Trabalho apresentado no seminário técnico da feira Negócios nos Trilhos. Disponível em Acesso em 02/12/2007. Morais, E. R. (outubro 2004). Computador de Bordo Sistema Especialista para auxílio à operação de trens. Trabalho apresentado no Seminário técnico da feira de Negócios nos trilhos. Disponível em Acesso em 19/03/2006 Mota, C. G. L. (2004) Sistema Inteligente para Avaliação de Riscos em Vias de Transporte Terrestre. Teste de Mestrado Engenharia Civil. COPPE/ UFRRJ. Pereira, W. F. (2004). Utilização de Sistemas Inteligentes de Transportes para o Gerenciamento do Tráfego Urbano no Brasil. Artigo Científico. Programa de Engenharia de Transporte / COPPE UFRJ. ZGS Tecnologia. (Agosto 2002). Descrição funcional do Computador de Bordo Metrô. Especificação Técnica fornecida para empresa Concessão Metroviária Rio de Janeiro (Metrô Rio).