PROPOSIÇÃO METODOLÓGICA PARA O TRANSPORTE DE CARGA NA CIDADE DE CAMPINAS Eliana Yukie Bando Administração CEA eliana.yb@puccampinas.edu.br Marcius Fabius Carvalho Grupo: Eficiência Energética CEATEC marcius@puc-campinas.edu.br Resumo: Ao mesmo tempo em que o aumento do consumo favorece a economia em uma região, inclusive pelo aumentando da demanda por transporte, ele causa efeitos negativos que devem sem mitigados. Deste modo, cresce de importância soluções para a distribuição de carga urbana, no sentido de atender o interesse econômico considerando o interesse social e as questões ambientais. Neste sentido torna-se necessária a implementação de ações e regulamentações pelos órgãos públicos e empresas sobre as operações logísticas, especialmente de carga, efetuadas em meio urbano. O projeto de iniciação científica propõe-se a identificar e analisar este problema pelo foco dos modelos de centro de distribuição de carga e plataforma satélites em meio urbano e discutir sua aplicação para a cidade de Campinas, que, com a expansão do aeroporto Viracopos, irá enfrentar uma nova realidade. Ao seu final sugere a simulação a eventos discretos como uma técnica de apoio ao planejamento da implantação dos centros de distribuição de carga. Palavras-chave: Logística de cidades; Transporte de carga em meio urbano; Centro de distribuição de carga. Área do Conhecimento: Engenharia I Engenharia civil 1. INTRODUÇÃO O transporte de bens em ambiente urbano constituise no fator motivador para grande parte das atividades econômicas e sociais que ocorrem em uma área urbana, por ser onde grande parte dos bens são consumidos [1]. O abastecimento de lojas, locais de trabalho e de diversão, entrega de bens e correspondência em residências, descarte de resíduos são elementos de vital importância para os residentes e trabalhadores dos centros urbanos. Entretanto, o transporte urbano de mercadoria traz inconvenientes à vida urbana competindo por espaço nas ruas e estacionamentos, causando engarrafamento, emissões e ruídos, fatores que contribuem para a insatisfação do cidadão enquanto participante do meio urbano. Com o crescimento da população e o avanço do comércio eletrônico, o centro urbano se expande e a circulação de veículos de carga aumenta justificando a busca por uma solução sustentável que garanta o equilíbrio entre a atividade econômica e o bem estar dos residentes. A logística da distribuição de carga na cidade tem como fatores influenciadores: a configuração do ambiente em termos de indústria, comércio, lazer e trabalho; a estrutura da cadeia de suprimentos; a distribuição espacial dos atrativos e recursos a serem supridos; a infraestrutura de transporte, as regulamentações de acesso (tonelagem e janelas de tempo) e de operações de carga e descarga e o comportamento da população que ascende a este centro urbano. O trabalho se propõe a discutir o modelo de centro de distribuição de cargas e plataformas satélites para a cidade de Campinas. Está assim organizado, a próxima seção apresenta o conceito de logística de cidade, a seção três apresenta os modelos para redes de suprimento urbano, na seção quatro a metodologia de pesquisa e na seção cinco a aplicação experimental da metodologia para a Cidade de Campinas. 2. A LOGÍSTICA EM CIDADES 2.1 Conceito de Logística de Carga em Área Urbana A logística é um processo de integração entre o sistema produtivo e a necessidade do habitante e depende do planejamento, implementação e controle de um fluxo eficiente e economicamente eficaz de matérias-primas, estoque em processo, produtos acabados e informações relacionadas desde o ponto de origem até o ponto final de consumo, visando a- tender os requisitos do cliente [2]. Ao mesmo tempo em que sua importância é enfatizada, se reconhece os transtornos que ela traz para os moradores. Ganhos significativos nesta área só podem ser alcançados pela criação de políticas e racionalização das atividades de distribuição de carga na cidade. A solução deste problema deve considerar quatro principais atores [3]:
Embarcadores (fabricantes, atacadistas e varejistas); Transportadores de cargas e empresas de armazenagem; Residentes (consumidores); e Gestores públicos (nos diferentes níveis, nacional, estadual e municipal). Alguns atores compartilham o mesmo ponto de vista como autoridades e residentes, com relação às externalidades de acidentes, congestionamentos, barulho, poluição, vibração e perda de valor de imóvel. Outros como embarcadores e transportadores têm como interesse o custo da operação, o lucro, a competitividade da empresa, posicionamento que pode contribuir para a redução da qualidade de vida da população. A logística em Cidades busca o equilíbrio entre os interesses dos atores, tendo como principal mediador e legislador o poder público. 3. MODELO PARA REDES DE SUPRIMENTO URBANO A cadeia de suprimento urbano começa na fábrica passando pelas várias etapas de transporte e armazenagem até encontrar o cliente final. Sua configuração depende do tipo de produto e da forma que este é disponibilizado ao cliente final sendo que o crescimento do comércio eletrônico influencia de maneira decisiva na configuração da logística de distribuição. A cadeia de suprimentos completa pode ser representada como na Figura 1 onde a fábrica pode ter seu próprio centro de consolidação e despacho ou enviar o produto para um centro de consolidação e despacho de terceiro que consolida cargas de vários produtores / produtos. Pode também enviar diretamente para os armazéns dos distribuidores. Estes dois tipos de armazéns podem enviar para Centros de Distribuição de Cargas (CDC) ou para pontos locais de distribuição que passam a ser detalhados. A funcionalidade consolidação de cargas na taxionomia adotada é caracterizada pela: inexistência de uma unidade de consolidação de carga ou pela existência de unidades de consolidação de carga em um nível ou dois níveis. No primeiro caso a consolidação ocorre pela troca de informação entre a fábrica e os outros elementos, visando a construção de rotas de entregas a partir da origem (fábrica) para os destinos (pontos de consumo). Entretanto, a aplicação deste conceito para grandes centros urbanos não tem se apresentado como solução viável. As características destes centros poderiam levar à utilização de veículos longos para economia de escala, com consequências desastrosas para o transporte local ou ter como solução alternativa a utilização de grande quantidade de pequenos veículos. Uma proposta para solução deste problema é a utilização de uma estrutura em níveis como apresentado na Figura 2, onde aparecem os conceitos de Plataformas Intermodais, Centro de Consolidação de Carga (CCC), e Plataformas Satélites (PS) [1]. As Plataformas Intermodais (PI) são instalações situadas próximas ao acesso ou ao anel de auto-estrada ou parte de um terminal aéreo, trem ou de navegação de um grande centro urbano e se constitui no primeiro nível. Já o CCC, nível dois, pode ser visto como plataformas intermodais com funcionalidade melhorada para fornecer movimentos de carga eficientes coordenados dentro da zona urbana. Fábrica CCC_1 Centro de Consolidação de Carga(CCC) Armazém do Distribuidor Centro de distribuição local Centro de distribuição regional Cliente Final PS_1 PI_2 PS_03 Centro urbano denso PS_02 Figura 1 Cadeia de suprimento urbano. Figura 2 Estrutura da rede para suprimento urbano.
Por esta proposta, as atividades de consolidação acontecem nos chamados Centro de Consolidação de Carga (CCC) onde cargas (farmacêuticas, eletrônicos, cosméticos, alimentos etc.) são recebidas de veículos maiores classificadas e consolidadas em veículos menores dedicados às Plataformas Satélites (PS) ou a distribuição em áreas menos densas. A configuração espacial e a densidade populacional influenciam na determinação do número de CCCs e no número de níveis em que o sistema é projetado [1]. Por exemplo, em um primeiro nível pode-se ter um CCC localizado na periferia da zona urbana e em um segundo nível construídas PSs que recebem cargas do CCC e de outros pontos. As PSs, nível três, são pontos situados em praças ou estacionamentos mesmo garagens municipais, onde é feita a transferência de cargas para veículos apropriados para distribuição em centros urbanos densos, tendo como principal característica terem pequena capacidade e estarem adaptados para circular em ruas estreitas. Como estes pontos estão situados no centro urbano, os veículos não podem permanecer por longo tempo parados, requerem operações de transferências rápidas e se destinam a viagens curtas. Em algumas cidades da França estes veículos são elétricos, o que proporciona uma redução significativa de gazes poluentes. Nas PSs, as cargas são transferidas e consolidadas em um veículo adaptado para distribuição de cargas em zonas densas. Dois tipos de veículos são necessários para a implementação deste sistema: o Caminhão Urbano para movimento da carga até os pontos satélites utilizando rotas selecionadas, no sentido de minimizar o impacto de tráfego e ambiental, e podendo visitar mais de uma plataforma satélite durante sua viagem. Estas viagens (rotas e partidas) podem ser otimizadas e coordenadas com as operações das plataformas satélites inclusive considerando a disponibilidade dos veículos de carga urbana e horários de distribuição. O segundo tipo, veículos para a entrega final, pode ser constituído de veículos menores, elétricos, a gás ou bicicleta [4]. Em resumo, a distribuição de cargas ocorre em níveis, Figura 3. Primeiro o CCC recebe a carga de transportes de longa distância ou das plataformas intermodais, consolida e, de forma coordenada no tempo, o distribui para as PSs. O segundo nível (PSs) faz a distribuição dentro de uma área especificada muitas vezes para atendimento de uma característica de carga local. Área Centro de Distribuição de Carga Plataforma Satélite_1 Plataforma Satélite_i Figura 3 Plataforma de Distribuição de Carga Urbana. 4. METODOLOGIA Considerando o objetivo de identificação e análise na literatura dos modelos de distribuição de carga em cidades por meio de um levantamento bibliográfico em revistas, congressos e simpósios. O trabalho segue as normas da metodologia qualitativa, descritiva e interpretativa. O trabalho também se caracterizou como exploratório já que não existe um modelo consolidado para a questão de pesquisa. Utiliza medidas quantitativas quando se propõe a avaliação de desempenho de cenários alternativos para um determinado centro urbano. Os tempos de carga e descarga e as distâncias percorridas por um veículo são variáveis dependentes de condições climáticas, sazonalidades e comportamentos diferentes da população e do consumidor, portanto variáveis aleatórias. Nesta situação os modelos estruturados de otimização, que consideram os parâmetros do modelo perfeitamente conhecidos e constantes, abrem espaço para os modelos menos estruturados passando a simulação ser a ferramenta mais adequada para a representação de situações que envolvem incertezas [5]. Um ambiente de simulação é dotado de uma linguagem de simulação representada por símbolos (palavras associadas a conceitos) que podem ser conectados formando um modelo para representar o comportamento de um sistema real. Por meio de experimentações deste modelo, pode-se inferir comportamentos futuros do sistema, avaliando quanto a sua adequação ou não e sugerir novos meios de operação ou projetos mais econômicos e seguros [6]. Embora o problema real de transporte em cidades seja em tempo contínuo, o desenvolvimento de um modelo de simulação com tempo contínuo eleva a dimensão e tempo de computador a valores impossí-
veis de serem considerados. O caminho é tratá-lo por uma simulação à eventos discretos. Os principais passos para desenvolvimento e experimentação de um modelo de simulação para avaliação de tempos de viagem são apresentados na Figura 4. Concepção do modelo representando a situação problema em estudo Figura 4 Passos para o desenvolvimento e experimentação de um modelo de simulação. 5. APLICAÇÃO Definição do objetivo Desenvolvimento do modelo Verificação Validação Experimentação considerando modos, veículos, rotas e as variáveis aleatórias Análise de resultados e realimentação Coleta de dados e determinação das distribuições de tempo e demandas 5.1 Introdução Campinas foi a segunda cidade do país a definir regras para o tráfego de cargas, especificando áreas de restrições, horários, e lista de ruas da cidade onde operações de carga e descarga podem ser realizadas. O objetivo da medida foi diminuir a disputa de veículos pesados com ônibus, automóveis e motos no horário de pico; reduzir a emissão de poluentes e ruídos no centro expandido; e proporcionar a melhoria na qualidade de vida da população [7]. Para tanto dividiu a área da cidade em duas regiões: área interna ao anel viário em especial para veículos acima de 14 metros e área interna ao anel da integração Engenheiro Rebouças, onde não é possível a circulação de veículos de carga com comprimento acima de 6,3 metros. Esta restrição foi estabelecida para determinada janela de tempo. Entretanto, considera o Código Brasileiro de Trânsito, que permite o livre trânsito para: veículos que prestam serviços de urgência; automóveis usados para serviços de utilidade pública (Sanasa, companhias de água e luz, caminhões de lixo e carros-fortes); veículos urbanos de carga (com no máximo 6,3 metros de comprimento e 2,2 metros de largura); e automóveis de carga de ensino para a obtenção da CNH. Podem também circular pelas áreas restritas, desde que com Selo de Autorização para Circulação de Carga: os veículos usados para concretagem, mudança, transporte de alimentos perecíveis, de imprensa, para transporte de equipamentos, máquinas e materiais para construção civil, transporte de caçambas, combustível, oxigênio e gás liquefeito de petróleo (GLP) a granel, além dos veículos de residente ou sócio em imóveis localizados nas áreas de restrição. O Aeroporto de Viracopos, situado a 18 km do centro de Campinas, é referência na movimentação de carga internacional por ser um dos principais portões de entrada e saída de mercadorias no país, principalmente de produtos com alto valor agregado. Está cercado por excelentes rodovias que facilitam o recebimento e o escoamento de produtos por todo o estado de São Paulo, Rio de Janeiro, baixada santista, além de diversas regiões do Brasil. Atualmente vem passando por um processo de ampliação, que o transformará no maior complexo aeroportuário da América do Sul. Tendo como objetivo converte-se em uma plataforma logística irá reforçar a estrutura logística local podendo se tornar um centro de distribuição de carga para Cidade de Campinas. Assumindo a plataforma logística a ser disponibilizada junto ao Aeroporto como um CCC o trabalho se propôs a avaliar a distribuição de carga a partir deste CCC ao centro urbano de Campinas por meio de PSs. 5.2 Passos para Aplicação 5.2.1 Divisão da Região de Campinas em áreas para alocação de plataformas satélites Campinas é dividida em nove Macrozonas, entretanto, para a distribuição de carga, deve-se adotar uma outra divisão que leve em conta a densidade populacional, a renda e a infraestrutura disponível para o transporte. Este estudo propõe a utilização de cinco pontos para a localização de PSs determinadas a partir do mapa disponível no site da Prefeitura Muni-
cipal de Campinas, dividido por Unidade Territorial Básica (UTB) e utilizando a tabela Total da População Residente em Domicílios Particulares Permanentes Divisão Por Unidade Territorial Básica que apresenta as seguintes informações para cada bairro: a Área (km²); População Residente; Domicílios Particulares Permanentes; Hab/Domicílios; e Densidade Populacional por hab/km² e hab/hectare. Dessa forma, utilizando a divisão por UTB, dividiu-se o centro urbano de Campinas como na Figura 5: Figura 5 Proposição de cinco áreas para Campinas. Onde o verde mais claro representa a área rural. As 5 áreas segundo os números da tabela Total da População Residente em Domicílios Particulares Permanentes Divisão por Unidade Territorial Básica: Tabela 1 Composição das áreas a partir das UTB Área Número da UTB 1 45/45A/48/49/50/51/52/54/65/66/66A/67 2 36/37/38/38A/39/40/40A/41/42/55/56/54/58/59/6 0/61/62/63/64 3 9/10/11/12/13/14/15/16/17/18/19/20/43/44/46/47 4 27/30/31/32/33/34/35 5 1/2/3/4/5/6/7/8/21/21A/22/22A/23/24/25/26/28/29 A partir da proposta de divisão foi possível calcular o total da população residente, a renda média e a densidade populacional de cada área, fatores que determinam a movimentação de carga em cada uma das áreas. Tabela 2 População, renda e densidade populacional de cada área. Área População Residente Renda Média Densidade Populacional 1 241.717 38,87 51837,38 2 286.107 1708,44 62295,22 3 293.093 84,85 41146,02 4 106.309 86,43 54826,48 5 131.192 132,46 37.274,4 5.2.2 Localização das PSs em suas respectivas á- reas As plataformas satélites foram localizadas nos centros de gravidade de cada áreas e nos locais especificados na Tabela 3. Tabela 3 Localização das Plataformas Satélites Área Plataforma Satélite 1 Conjunto Mauro Marcondes 2 Jardim dos Oliveiras 3 Parque Via Norte 4 Guanabara 5 Parque Brasília 5.2.3 Determinação o tempo entre o Aeroporto Viracopos e cada PS Utilizando a ferramenta Google Maps foi possível estimar a distância e o tempo de viagem do aeroporto a cada plataforma satélite como na Tabela 4. Tabela 4 - Distâncias e Tempos de Viagem Trajeto Distância (km) Tempo (min/ de carro) Área 1 Aeroporto -> Con-16,junto Mauro Mar- 26 condes Área 2 Aeroporto -> Jar-20,dim dos 20 Oliveiras Área 3 Área 4 Área 5 Aeroporto -> Parque Via Norte Aeroporto -> Guanabara Aeroporto -> Parque Brasília 24,7 22 25,3 27 24,4 27
5.2.4 Tempo de entrega em cada plataforma satélite Ainda, utilizando-se da ferramenta Google Maps, estimou-se o tempo de entrega como na Tabela 5. Tabela 5 Estimativa de tempo de entrega em cada área. 5.2.5 Proposição de um modelo de simulação Cada uma das cinco áreas de Campinas, tem associada uma plataforma satélite, pode ser representada por um modelo de simulação a eventos discretos, desenvolvido no ambiente ASSIM [8], semelhante ao apresentado na Figura 6 Figura 6 - Proposta de modelo de simulação O modelo de simulação parte do GERADOR_0 que gera os caminhões disponíveis no aeroporto para o transporte até as PS. Ao chegar em um PS o caminhão espera pela disponibilização de duas (ou mais) vans para fazer a transferência de carga e, após o término da transferência, inicia sua viagem de volta. Neste trajeto são considerados os tempos de viagem como uma variável aleatória bem como o tempo de transferência de carga. A seguir cada uma das vans sai para fazer a distribuição das mercadorias dentro de suas respectivas regiões. Mais uma vez os tempos de cada entrega e os tempos de viagem entre cada ponto de entrega são considerados como variáveis aleatórias. Após as entregas, as Vans voltam à PS onde esperam por nova carga. Serão carregadas imediatamente após a chegada de nova carga vinda do CCC situado próximo ao aeroporto. Este modelo permite determinar o número de caminhões necessários para atendimento as demandas de cada PS do centro urbano de Campinas, o número de vans necessárias para cada um dos PS e especificar a distribuição do tempo de viagem de cada Van em cada um dos PSs. Como estudo futuro deveriam ser levantados os consumos para cada uma das cinco áreas, tomados neste projeto como uma estimativa. 6. REFERÊNCIAS [1] Benjelloun, A.;Crainic, T.G. ( 2009) Trends, Challenges, And Perspectives In City Logistics, Buletinul AGIR nr. 4/2009 octombriedecembrie, 45-51. [2] Balow, R.H. (2001) Gerenciamento da cadeia de suprimentos, 4a. Ed., Bookman, Porto Alegre. [3] Taniguchi, E., Thompson, R. G., Yamada, T., Duin, R. Y. (2001). City Logistics, Network Modeling and Intelligent Transport Systems, PERGAMON. [4] Maciel, L. (2013) Falta Debate nas decisões sobre transporte de carga, Logistica Urbana, acesso em 31/07/2013 de http://www.antp.org.br. [5] Powell, S. G.; Baker, K.R. (2006) A Arte da Modelagem com Planilhas:ciencia da gestão engenharia de planilhas e arte da modelagem, Rio de janeiro, LTC. [6] Moore, J. & Weatherford, L.R. (2006) Tomada de decisão em administração com planilhas eletrônicas. 6ªEd., Bookman, Porto Alegre. [7] EMDEC (2011) Circulação de Carga em Campinas, acesso em 02/06/2014 de http://www.acomaccampinas.com.br/ downloads/ cartilha_cargas_endec.pdf. [8] ASIM (2001) Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, software de simulação a eventos discreto, livre, desenvolvido pelo orientador.