segunda-feira, 30 de junho de 2014

Operações push-pull uma solução ignorada para os trens de suburbio brasileiros parte 2

A mentalidade brasileira

As operações push-pull muito utilizadas nos EUA e Europa não são tão comuns no Brasil, como vimos na primeira parte os principais motivos que incentivaram o uso em larga escala no exterior forma o baixo investimento e baixo custo de operação, o que se encaixaria muito bem nas nossas necessidades.
O Brasil sofreu e ainda sofre um sucateamento proposital e acentuado de suas ferrovias, se no exterior as ferrovias também encolheram sua participação na matriz de transportes, lá o papel social e sua importância econômica foram reconhecidas e os governos em geral garantiram os investimentos minimamente necessários para que o atendimento das demandas por trens por parte de suas populações, talvez porque lá haja um respeito maior a dignidade dos indivíduos e os passageiros não se submetam à condições de transporte praticadas no Brasil.
A não utilização da tração de trens push-pull  em larga escala no Brasil a princípio tem mais a ver que paradigmas gerenciais e questões de ordem política na organização do tráfego ferroviário do que com problemas técnicos ou limitações operacionais.
O problema básico no Brasil é que admite-se muitas vezes que regiões fiquem sem nenhum serviço de transporte ferroviário até que seja feita uma obra de implantação de um trem metropolitano de grande porte, ao invés de utilizar expedientes de menor custo para manter um serviço de capacidade intermediária até que se possa realizar a obra definitiva.
Exemplos da opção pela supressão não faltam, o Demetrô de Belo Horizonte que cessou os serviços de subúrbio de bitola métrica e até hoje não cobriu toda a extensão servida pelos velhos trens, a linha da Trensurb em porto Alegre, que só chegou recentemente a extensão original da linha pré eletrificação, a linha 2 do Metrô rio sobre a velha E.F. rio D'Ouro... e por aí vai.

Exemplos de operações push-pull no Brasil

No Brasil existem poucos exemplos normalmente em trens de serviços como exemplo, a supervia que usa 2 locomotivas em cada extremidade do trem para evitar problemas de frenagem com seus vagões e para facilitar manobras e a MRS para transportes especiais, e as operadoras de trens metropolitanos na manutenção de rede aérea:


Push-pull em transporte especial da MRS, carros do metrô de São Paulo para reforma. nesse caso a locomotiva na traseira do trem não está oferecendo esforço de tração mas apenas esforço de frenagem. A aparência de um trem de subúrbio reaproveitando TUEs seria próximo a isto.(foto máfia do CTC).

Trem de serviço da supervia com sistema push-pul



Fora isso conheço poucas aplicações para trens de passageiros no Brasil, uma delas é nos veteraníssimos trens de subúrbio de Salvador-BA onde até a década de 80 se usavam locomotivas elétricas IRFA nas extremidades de carros de passageiros Pidner adaptados com cabos de MU e posteriormente os carros motores ACF substituindo estas locomotivas. A operação nesse caso parece ter persistido devido a impossibilidade de adiquirir ou modernizar o material rodante, somente este ano os carros ACF e os Pidner reboque foram modernizados em forma de TUE, sendo complementados pelos trens da bitola métrica da CPTM repassados a CTS.

 O combalido TUE improvisado em Salvador em 1992. (http://vfco.brazilia.jor.br/ferrovias/Bahia/suburbios/suburb1992.shtml)

A Flumitrens também já usou tração diesel com locomotivas em ambas as pontas durante as obras de reforma das estações de Mesquita e Olinda no Rio de Janeiro onde foi necessário desligar a rede aérea.

A Fepasa teve pelo ao menos duas operações push-pull o Trem Inter Metropolitano - TIM na baixada santista e o subúrbio de Bauru-SP, ambos utilizavam carros reaproveitados e  locomotivas velhas, diesel no caso de Santos e elétrica em Baurú, o de Santos usava carros de TUE adaptado, o de Bauru carros de longa distância. Aparentemente foram sucesso com os passageiros, mas não resistiram a privatização e extinção dos serviços de passageiros fora das capitais. O TIM mais de uma década depois renasceu como o projeto do VLT da baixada santista.


O trem de subúrbio de Baurú, na década de 90, usando locomotivas elétricas de manobra da década de 20. (http://www.estacoesferroviarias.com.br/trens_sp/bauru_sub.htm)

O TIM durante sua curta existência usando TUEs Toshiba reciclados e locomotivas RSD8 e G12 originalmente da seção cargueira da Fepasa.

Notar a cabine de controle do carro rebocado (fotos de Ralph Giesbrecht, http://www.estacoesferroviarias.com.br/trens_sp/tim.htm)

Comparação entre trens push-pull, trens unidades e VLTs

Não se trata de definir qual é a melhor forma de tração mas sim de aplicar a que for mais adequada a demanda do trecho.
Os VLTs são mais indicados para linhas leves e onde há muita interferência urbana principalmente faixa de domínio não segregada para trens. os VLTs podem se adaptar a vias singelas, mas sua capacidade em termos de número de passageiros por viagem é menor que a de trens convencionais, sistemas de via singela possuem naturalmente intervalos maiores o que aumenta a necessidade de aumentar o número de passageiros por viagem.
Os TUs são mais adequados a sistemas metropolitanos de alta demanda com faixas exclusivas e intervalos curtos, oferecem menor flexibilidade para emprego sem déficit,devido ao custo  operacional elevado e precisam de grande investimento inicial justamente pela necessidade de trilhos exclusivos sem interferência de qualquer outro tipo de trem.
Apesar de TUs e VLTs possuirem a capacidade de tração múltipla, são compostos por um número pré-determinado de carros, ao contrário de trens convencionais e push-pull onde o número de carros pode ser exatamente o necessário para o número de passageiros.
Os trens push-pull são mais indicados para linhas com elevada demanda, que não seria atendida satisfatoriamente pelo VLT, mas em que há limitações de investimento em infra-estrutura seja por questões financeiras ou por questões de direitos de passagem e compartilhamento de via, ou até mesmo devido a flexibilidade de demanda exatamente a maioria dos casos nas ferrovias brasileiras.

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Custos e material rodante disponível

Hoje há oportunidade de formar várias composições push pull a um preço baixíssimo e atender várias demandas de transporte ferroviário de passageiros no mercado brasileiro. A supervia e a CPTM, as duas maiores operadoras de trens metropolitanos do Brasil estão passando por um processo de renovação de suas frotas, baixando vários TUEs ainda em condições de uso, ainda existem também locomotivas e carros encostados pela RFFSA em condições de serem recuperados, ao mesmo tempo concessionárias de carga devido a modernização de suas frotas estão encostando grande quantidade de locomotivas diesel de 1ª e 2ª geração ou relegando-as a serviços secundários, um bom exemplo são as G12 da FCA que depois de serem reformadas pela Transferro foram parar na supervia. As SD40-2 e U23C da MRS podem acabar seguindo o mesmo caminho, fora a possibilidade de adquirir boas locomotivas usadas no exterior.



Material rodante
Custo unitário (R$ mil)
Custo por carro (R$ mil)
Push-pull, adaptado
100
25
TUD ou push pull novo
1750
437,5
TUE, novo
4850
1210
VLT, novo
1500
750
 



TUE toshiba da CPTM, desativado além desses a CPTM vem encostando os trens da série 4400, 1400, 1600, 5000, a supervia com os veteranos 400, 1000, 800, 9000 e 900. Praticamente 80% de toda a frota atual dessas operadoras será encostada nos próximos 10 anos inclusive muitos trens com caixas em aço inox já modernizados e em relativo bom-estado.

Para ter uma idéia do facilidade de conversão dessas frotas, a adaptação para servir como trem push-pull de um TUE de 4 carros baixado mas ainda em condições de ser rebocado e de uma locomotiva seriam:
No carro controle, US$3500,00 (R$ 8000,00 aprox.) para aquisição de um controlador AAR novo ou recuperado de uma locomotiva.
O comando de portas da cabine rebocada pode ser reaproveitado do próprio TUE, assim como o comando de freios.
Na locomotiva seria necessário instalar um painel do comando de portas, podendo ser reaproveitado o de uma das cabines do TUE, e um gerador para alimentar os carros de passageiros, o conjunto moto-gerador sai por cerca de R$ 20.000,00 talvez menos se for usada uma embreagem acoplada ao ventilador do motor diesel ao invés de um motor independente para acionar o gerador.
Também seria necessário incluir as tomadas de MU (jumper) para comando das portas na locomotiva.
Somando-se a estes custos a mão de obra dos eletricistas e caldeireiros para montagem do controlador na cabine e interligação dos cabos de comando múltiplo e painéis, creio que com tudo o custo de simplesmente adaptar o TUE de 4 carros e uma locomotiva já de posse da operadora sai entre R$ 70mil e 100mil dependendo das facilidades com oficinas e fornecedores.
A central logística gastou R$1.750.000,00, com a composição do trem  Barrinha (locomotiva mais 4 carros), mas deve-se levar em conta que a locomotiva foi revisada e os carros foram completamente reformados, acredito que o estado do RJ pagou esse valor porque "comprou" da supervia o material rodante, já prontos para uso depois de reforma na T'Trans, pois o custo de repasse de um TUE desativado como e de uma locomotiva na fila da morte a preço de sucata é bem menor.
Também deve-se levar em conta que o preço parece próximo ao de um TUE mas que ao contrário do TUE o trem push-pull com uma locomotiva diesel não necessitará de infra estrutura nova dedicada ao seu tráfego como rede-aérea e sinalização diferenciada de trens de carga.


Foto do painel de comando instalado na locomotiva 7115 da supervia para acionar as portas de TUES rebocados


Cabo de MU e tomada (jumper) instalados na 7115 para comando do TUE: 

Possibilidades de emprego

Não faltam possibilidade de emprego imediatas no nossa realidade, seja em novos serviços ou melhoria dos existentes.

Linhas em operação

Imediatamente temo os vários sistemas da CBTU no nordeste, e a Supervia onde já há tração a diesel nas linhas de bitola métrica. Por sinal estas linhas tem intervalos entre trens muito mais altos do que o recomendado. Ambas se beneficiariam enormemente já que poderiam abaixar os intervalos dos trens aumentando o número de viagens por dia com a mesma composição, reduzindo os tempos das manobras de reversão nas extremidades das linhas. A implantação também seria facilitada pois já possuem suas locomotivas adaptadas para comandar carros de passageiro, bastaria a montagem de uma cabine de comando nos carros em uso ou aquisição de carros comando.
A CBTU, que mostrava seu direcionamento para a aquisição de VLTs, parece ter reconsiderado a estratégia  devido a recente compra de novas locomotivas, pelo ao menos nas linhas de maior percurso onde a velocidade final dos trens pode ser mais alta do que a alcançada pelo VLT.

http://www.cbtu.gov.br/noticias/destaques/2014/mes05/300514a/300514a.html

Linhas a implantar

Uma das grandes discussões hoje em relação a expansão de serviços de passageiros é o compartilhamento de linha de trens de carga e uso de ramais desativados para reduzir o custeio e o investimento necessários a implantação de trens de passageiros.

O uso de linha originalmente desenhada para cargas implica em problemas para a implantação da infra estrutura necessária a sistemas metropolitanos tradicionais, principalmente quando a linha está ativa para trens cargueiros a disputa entre CPTM com MRS e ALL pela passagem em São Paulo é talvez o maior exemplo disso e não é o único (CFN x CBTU, CFN x Metrô Teresina, Supervia x MRS, ...).

Mesmo nos EUA a operação compartilhada é problemática e fonte de constantes atrasos nos trens da AMTRAK, as ferrovias cargueiras são as donas da via permanente e deixam janelas de horários  estreitas para a passagem dos trens de passageiros, normalmente o trem de passageiros ao se atrasar minimamente na primeira janela perde as demais então é preterido em detrimento a vários trens de carga gerando atrasos em cascata.
É uma questão a princípio sem solução, um inconveniente calculado e aceito já que os sistemas de subúrbio que usam via compartilhada tem demanda menor que os sistemas metropolitanos principais e esses atrasos costumam ser compensados. Tanto que mesmo com esses problemas os passageiros  continuam a preferir os trens que ainda assim são relativamente rápidos e confiáveis além de serem mais baratos que os outros modais.

No nosso caso devemos ressaltar que muitas das linhas a terem uso compartilhado são sub-ultilizadas pelas operadoras de carga, ao contrário do que acontece nos EUA, diminuindo os conflitos de cargas X passageiros e tornando as usuárias da linha parceiras ao invés e rivais pois podem dividir os custos de manutenção da via melhorando a relação custo de manutenção / taxa de utilização. Também devemos ressaltar que o fato de já termos em vários pontos do país essas operações interferentes significa as técnicas e soluções para os conflitos já foram desenvolvidas, por exemplo a MRS e a Supervia que durante anos tiveram um cruzamento de trens metropolitanos sobre uma rota crítica da MRS e hoje convivem pacificamente de certa forma com trens da MRS cruzando sobre o ramal tronco de Belfor Roxo da Supervia para acessar o porto do Rio e outros clientes ao longo da linha auxiliar.



Desta forma acredito que o uso das linhas onde há tráfego de cargas porém com baixa densidade em conjunto com trens de passageiros push-pull é sem sombra de duvida a maior oportunidade de implantação de trens de passageiros existente.

 Por exemplo no Rio de Janeiro temos de imediato a linha auxiliar ao longo da baixada fluminense e o trecho Santa Cruz- Brisamar, ambos possuem tráfego regular de cargas pela MRS mas com baixa densidade de tráfego. A linha auxiliar na sua seção entre Costa Barros e Ambaí é especialmente atrativa, este trecho de alta densidade demográfica corre praticamente paralelo ao ramal de Japerí da Supervia, a principal linha da empresa em número de passageiros a implantação de um trem ali ajudaria a reduzir a sobrecarga do ramal sem que houvesse um aumento significativo de custos, grandes investimentos e sem prejudicar demasiadamente a operação da MRS.

Linha da MRS na região metropolitana do RJ em azul, entre SJ de Meriti e o centro do Rio o ramal de B.Roxo segue paralelo a via da MRS. As vias da supervia estão em amarelo o metrô rio em verde,  a ligação em branco e as linhas da FCA estão desativadas. www.trilhosdorio.com.br/forum/

Outros trechos como entre Jundaí e Campinas em São Paulo poderiam se beneficiar da estratégia, inclusive esse trecho tem a particularidade de originalmente ser em via dupla e hoje a concessionária utiliza apenas uma das linhas.

Acredito que com a adequada regulamentação as operadoras de cargas não lutem leoninamente contra a implantação dos trens, as operadoras de carga podem ser colateralmente beneficiadas por ter uma operadora de passageiros com o parceira. Uma forma de incentivar o apoio das concessionarias seria o operador do trem de passageiros pagar a recuperação inicial da via permanente, isso eleva os custos de implantação mas não tanto quanto construir uma faixa de domínio do zero.

Nos dois  exemplos acima para os trens de passageiros trafegarem com segurança e rapidez será necessário reformar toda a VP, para a MRS na baixada fluminense se esse custo inicial fosse bancado por um terceiro seria bom pois ela poderia aumentar a tonelagem e a velocidade de seus trens resolvendo alguns problemas de segurança patrimonial existentes hoje no trecho, o mesmo vale para a linha entre Campinas a Jundiaí que voltando a ser dupla ajudaria a concessionária com a difícil travessia de São Paulo.

Trechos desativados

Mesmo que a negociação para uso de trecho compartilhados seja difícil ou infrutífera pode se buscar a implementação em trechos desativados,  atualmente não faltam trechos com potencial para transporte de passageiros sem utilização. Trechos com estas características como o anel ferroviário em torno da Baia de Guanabara no RJ, Ambaí-Saracuruna-Itaboraí-Sâo Gonçalo (terminal da futura linha 3 do metrô), em Macaé em opção ao VLT e em Campos, ou em Minas Gerais na área metropolitana de Belo Horizonte.

A questão nesse caso é que seria necessário recuperar a faixa de domínio e a super-estrutura da ferrovia aumentando o custo de implantação, mas esse aumento não é tão alto devido ao aproveitamento de alguma infra-estrutura sobrevivente, de custos de desapropriação mais baixos e natureza da operação push-pull pelo ao menos a princípio mais simples.

Conclusão

A operação push-pull melhoraria o desempenho dos sistemas metropolitanos a diesel existentes no Brasil bem como também seria uma ferramenta de simplificação das operações de alguns trens, permitindo a implantação de serviços ferroviários de passageiros sobre linhas compartilhadas com transportes de cargas.
A flexibilidade de emprego deste tipo de trem, o baixo custo de implantação e a existência de material rodante disponível  para aplicação tornam o uso dessa técnica altamente recomendável nos trens de passageiros brasileiros tanto os existentes quanto os a serem implantados.
A adoção de trens mais simples como os push-pull em ferrovias sub-utilizadas ou desativadas também tem benefícios pois ajuda a preservar a faixa de domínio contra invasões e degradação da via permanente e traz algum retorno para as comunidades ribeirinhas das ferrovias diminuindo as tensões entre estas e as operadoras,