Capacidade de ferrovias
FEB-UNESP/2016
Operação
Licenciamento
É o conjunto de normas e procedimentos que garantem a
circulação segura dos trens
Por espaço: espaço entre trens garantido
Sinalização
É o sistema que realiza o licenciamento
Capacidade da via
OPERAÇÃO FERROVIÁRIA - SINALIZAÇÃO
Telex/Telegrama/Telefone Staff CTC CBTC ATC ATO Aumento de capacidade e segurança ATC ATO Segurança Capacidade 3OPERAÇÃO FERROVIÁRIA - SINALIZAÇÃO
Telex/Telegrama/Telefone Staff CTC CBTC ATC ATO Aumento de capacidade e segurança ATC ATO Segurança CapacidadeSistemas de sinalização
Sistemas de sinalização
Sistemas de sinalização
ATC – Controle de tráfego automático
Ganho de segurança e capacidade. Maior confiabilidade, maior
proximidade entre os trens;
O sistema anterior CTC, ainda permite que o maquinista
avance o sinal vermelho
ATC =CTC +
Velocidade inadequada: se o maquinista não atende ao sinal
sonoro, o sistema corta a tração
Sinal na cabine
Sistemas de sinalização
11
ATO (Automatic Train Operation)
Alta capacidade e segurança;
Sempre passageiros e praticamente todos em sistemas
enterrados
Alto custo
Composições pequenas Intervalos muito pequenos
Metrô: composição pequena (tamanho da estação) e alta
Sistemas de Sinalização
Telemática
Enquanto a sinalização clássica controla os trens nos espaços
entre os sinais, a telemática utiliza o conceito CBTC, o qual representa: controle de trens baseado em comunicação. O CBTC além de dispor de alguns códigos e procedimentos padrões está baseado fundamentalmente na obediência do maquinista as determinações da central de controle
Linha dividida em trechos (blocos)
Comprimento maior que a distância de frenagem
Necessidade de longas distâncias de frenagem Critérios rigorosos para separação mínima
Controlado por sinais luminosos
CTC (Centralized Train Control) e ATO (Automatic Train Operation)
Sistema de bloqueio automático do bloco
Três fases (sinais): vermelho, amarelo e verde
Operação por blocos
Operação por blocos
OPERAÇÃO FERROVIÁRIA - SINALIZAÇÃO
Tonelagem cuja circulação é viável em um período
(Número de trens X Lotação média dos trens)
CAPACIDADE DE VIA
CAPACIDADE DE TRÁFEGO
Número de trens cuja circulação é viável no período; Importância:
Viabilidade econômica da via Desempenho operacional
CAPACIDADE UNIDIRECIONAL
FERROVIAS
COM LINHAS
DUPLICADAS
Es
paço
Trem 1 Trem 2
frente do trem traseira do trem
Bloco Bloco Sinal Sinal Sinal C om pr im ento do tr em folga
Operação por blocos
19
Determinação dos tempos – distância limitativa
Es paço Tempo Trem 1 Trem 2 Bloco 2 Bloco 1 Headway mínimo
CAPACIDADE UNIDIRECIONAL
Headway mínimo
Comprimento dos blocos Tamanho da composição Velocidade de operação
Folga de segurança (zona de dilema)
2 60 B f mín d L d h V
hmín: headway mínimo de tempo [min] dB: comprimento do bloco [km]
L: comprimento da composição [km]
df: distância de decisão para frenagem [km]
V: velocidade de operação [km/h] d: distância limitativa= dB + L + df
21
Distância limitativa
Capacidade teórica [trens/dia]
mín
d h
V
hmín: headway mínimo de tempo [h]
d: distância limitativa [km] V: velocidade de operação [km/h] 24 24 t mín V c h d
hd: mín: headway mínimo de tempo [min] distância limitativa [km] V: velocidade de operação [km/h]
Capacidade pode ser melhorada
Aumentando a velocidade dos trens Diminuindo o comprimento dos blocos
Segmentos cujo tempo seja o menor possível Segmentos dependem do perfil longitudinal que definem a velocidade dos trens
Efeito de trens com velocidade diferentes
Redução na capacidade
Manobras de ultrapassagem
CAPACIDADE BIDIRECIONAL
FERROVIAS
COM LINHAS
SINGELAS
Vias singelas
Desvios e pátios de manobras
Prioridade de passagem
Atrasos ao trem que entra no desvio
Diagrama espaço-tempo
Trens com prioridade
Trens com baixa prioridade
Manutenção da via permanente
Redução da velocidade operacional
OPERAÇÃO FERROVIÁRIA
24 i +1 i Tempo (horas) Espaço (km) headway Intervalo entre trens sucessivos (horas) 25OPERAÇÃO FERROVIÁRIA
Espaço (km)
CAPACIDADE - BIDIRECIONAL
Fórmula de Colson para capacidade
Linha Singela
Licenciamento Simples
Garantia de intervalo entre trens 24 60 trens i v c N k t t t
Ntrens: capacidade (número de trens)
ti: maior tempo entre estações na ida [min] tv: maior tempo entre estações na volta [min]
tc: tempo de cruzamento (parada nas estações) [min] k: fator de ajuste devido à atrasos aleatórios (k<1)
A capacidade também depende do projeto dos terminais e estações
Terminais de carga – tipos de equipamentos para o
transbordo (eficiência)
Terminais de passageiros – depende do layout das
estações (operação de embarque e desembarque) e tamanho da plataforma (que define o
comprimento do comboio ferroviário)
29