O aumento da produtividade das ferrovias, observado no período pós-concessão da operação à iniciativa privada, é decorrente da utilização de composições com grandes comprimentos e elevadas cargas por eixo, aplicação de tecnologias para o gerenciamento do sistema e investimentos na infra-estrutura. Entretanto, a intensificação do tráfego na malha ferroviária resultou no aumento do desgaste da via permanente, que aliada às restrições geométricas exigiu a imposição de limites operacionais de velocidades, comprometendo significativamente a capacidade de processamento de trens. Esta pesquisa apresenta um método de identificação dos trechos de uma rede ferroviária que necessitam de prioridade de investimentos, visando o aumento da capacidade de processamento, através de um modelo de análise da circulação dos trens com base em diagramas espaço-tempo. Os dados de entrada do modelo são os tempos de viagem nos arcos e a proporção de trens que partem de cada um dos terminais da rede, em relação ao total que converge para um terminal de concentração de cargas. O modelo fornece o número de trens diários que circulam em cada ramal da rede, o arco que restringe o aumento da capacidade do sistema e o intervalo de tempo entre trens sucessivos, no sistema. A aplicação do modelo em uma rede formada pelos ramais do sistema ferroviário do Estado de São Paulo permitiu a identificação dos arcos que restringem o aumento da capacidade dos trens, cujas cargas são destinadas ao Porto de Santos, e reforçou a hipótese de que a falta de conservação da infraestrutura ferroviária é o fator que impõe maiores restrições à circulação dos trens, seguido dos parâmetros geométricos (raio das curvas e rampas) da via permanente. / Increasing the productivity of the railways, after the system\'s operation concessions, is due to usage of long trains with high loads per axis, the application of technologies to properly manage the system and investments on infrastructure. However, the intense traffic on railroad caused an increase on track\'s waste which, attached the geometric limitations, required the imposition of operational limits of speeds, that significantly spoiled the railway capacity. This research presents a method that identify the stretches on a railway network that need priority of investments in order to improve capacity, based on a model that analyses space-time diagrams. The input data of this model are travel times on arches and the proportion of trains that leave each terminal of the network related to all the trains that reach a terminal that concentrates the load. The model provides the number of daily trains traveling on each branch of the network, the arc that restricts the improvement on capacity and the time interval between successive trains in the system. Its application on a network of the State of São Paulo allowed identifying the arcs that restrict the improvement of system\'s capacity, and reinforced the hypothesis that lack of maintenance on railway infrastructure is the greatest restriction on the movement of trains, followed by geometrical parameters (radius of curves and slopes) of the track.

O aumento da produtividade das ferrovias, observado no período pós-concessão da operação à iniciativa privada, é decorrente da utilização de composições com grandes comprimentos e elevadas cargas por eixo, aplicação de tecnologias para o gerenciamento do sistema e investimentos na infra-estrutura. Entretanto, a intensificação do tráfego na malha ferroviária resultou no aumento do desgaste da via permanente, que aliada às restrições geométricas exigiu a imposição de limites operacionais de velocidades, comprometendo significativamente a capacidade de processamento de trens. Esta pesquisa apresenta um método de identificação dos trechos de uma rede ferroviária que necessitam de prioridade de investimentos, visando o aumento da capacidade de processamento, através de um modelo de análise da circulação dos trens com base em diagramas espaço-tempo. Os dados de entrada do modelo são os tempos de viagem nos arcos e a proporção de trens que partem de cada um dos terminais da rede, em relação ao total que converge para um terminal de concentração de cargas. O modelo fornece o número de trens diários que circulam em cada ramal da rede, o arco que restringe o aumento da capacidade do sistema e o intervalo de tempo entre trens sucessivos, no sistema. A aplicação do modelo em uma rede formada pelos ramais do sistema ferroviário do Estado de São Paulo permitiu a identificação dos arcos que restringem o aumento da capacidade dos trens, cujas cargas são destinadas ao Porto de Santos, e reforçou a hipótese de que a falta de conservação da infraestrutura ferroviária é o fator que impõe maiores restrições à circulação dos trens, seguido dos parâmetros geométricos (raio das curvas e rampas) da via permanente. / Increasing the productivity of the railways, after the system\'s operation concessions, is due to usage of long trains with high loads per axis, the application of technologies to properly manage the system and investments on infrastructure. However, the intense traffic on railroad caused an increase on track\'s waste which, attached the geometric limitations, required the imposition of operational limits of speeds, that significantly spoiled the railway capacity. This research presents a method that identify the stretches on a railway network that need priority of investments in order to improve capacity, based on a model that analyses space-time diagrams. The input data of this model are travel times on arches and the proportion of trains that leave each terminal of the network related to all the trains that reach a terminal that concentrates the load. The model provides the number of daily trains traveling on each branch of the network, the arc that restricts the improvement on capacity and the time interval between successive trains in the system. Its application on a network of the State of São Paulo allowed identifying the arcs that restrict the improvement of system\'s capacity, and reinforced the hypothesis that lack of maintenance on railway infrastructure is the greatest restriction on the movement of trains, followed by geometrical parameters (radius of curves and slopes) of the track.

Os investimentos no setor ferroviário brasileiro desde o processo de privatização das ferrovias trouxeram um expressivo crescimento ao setor, evidenciado principalmente pelo aumento do volume de cargas transportadas. Entretanto, a capacidade de processamento dos trens tem sido comprometida pela imposição de limites operacionais de velocidades, decorrentes principalmente do aumento do desgaste da via permanente em função da intensificação do tráfego da malha ferroviária e das restrições das características geométricas da via construída no final do século XIX. Neste contexto e diante das perspectivas de crescimento do setor na próxima década, o objetivo desta dissertação é investigar a validade da hipótese de que a construção de uma nova via, com melhores padrões de projeto e maior capacidade no transporte de cargas, é uma alternativa mais atraente em relação à recuperação e modernização de uma ferrovia existente. O processo de investigação consiste em um método expedito de comparação de cenários através de um modelo de custos generalizado. Neste método, as características planimétricas da nova ferrovia são obtidas pela geração de um conjunto de vetores por inspeção visual no software Google Earth, posteriormente em uma plataforma de desenho assistido por computador (CAD). As características altimétricas da ferrovia são estabelecidas pela associação da geometria da via em planta com os dados altimétricos obtidos do modelo digital de terreno proposto pelo SRTM, através de um método computacional de cálculo dos gradientes da via. A partir dessas informações são estimados os volumes de movimentação de terra associados a cada cenário estabelecido. Como aplicação prática, apresenta-se a análise para um trecho de cerca de 200 km de um dos principais corredores de exportação do país entre as cidades de Santa Fé do Sul e São José do Rio Preto, no Estado de São Paulo, sob concessão da empresa América Latina Logística S.A. Os resultados da investigação permitem inferir que, apesar das limitações impostas pela técnica de modelagem utilizada, o custo total de implantação de uma nova ferrovia supera em apenas 4,3% o custo total de reforma e retificação do traçado antigo, mostrando-se como uma alternativa atraente do ponto de vista econômico, técnico e ambiental. / Investments in the Brazilian railway sector since the privatization of the railways brought a significant growth to the sector, notable primarily by the increase of cargo volume transported. However the processing capacity of the trains has been compromised by the restriction of operation speed limits, due mainly to the increased wear of the railway superstructure with the traffic increase and the geometric restriction of the track built in the late 90th century. In this context and given the sectors growth prospects over the next decade, the goal of this research is to investigate the validity of the hypothesis that the construction of a railroad with new improved design standards and greater capacity is a more attractive alternative than the repair and modernization of an existing railway. The research process consists of an expedite method of scenarios comparison through a generalized cost model. The planimetry features of the new railway are obtained by generating a set of vectors by visual inspection using the Google Earth software, which are fed into a computer aided design (CAD). The altimetry characteristics of track are set by the association of the horizontal track geometry platform with the elevation data obtained from the digital terrain model proposed by SRTM, using a computational method to calculate the gradient of the track. Earthwork volumes are calculated for each scenario based on this date. As a practical application, it presents an analysis of a segment of approximately 200 km between the cities of Santa Fé do Sul and São José do Rio Preto, São Paulo, operated by America Latina Logística S.A. The results of research may imply that, despite the limitations imposed by the modeling technique show that, the total cost of deployment of a new railway exceeds in only 4,3% the total cost of rectification and reform of the old track, and therefore constitutes an attractive alternative from the economical, technical and environmental point of view.

Os investimentos no setor ferroviário brasileiro desde o processo de privatização das ferrovias trouxeram um expressivo crescimento ao setor, evidenciado principalmente pelo aumento do volume de cargas transportadas. Entretanto, a capacidade de processamento dos trens tem sido comprometida pela imposição de limites operacionais de velocidades, decorrentes principalmente do aumento do desgaste da via permanente em função da intensificação do tráfego da malha ferroviária e das restrições das características geométricas da via construída no final do século XIX. Neste contexto e diante das perspectivas de crescimento do setor na próxima década, o objetivo desta dissertação é investigar a validade da hipótese de que a construção de uma nova via, com melhores padrões de projeto e maior capacidade no transporte de cargas, é uma alternativa mais atraente em relação à recuperação e modernização de uma ferrovia existente. O processo de investigação consiste em um método expedito de comparação de cenários através de um modelo de custos generalizado. Neste método, as características planimétricas da nova ferrovia são obtidas pela geração de um conjunto de vetores por inspeção visual no software Google Earth, posteriormente em uma plataforma de desenho assistido por computador (CAD). As características altimétricas da ferrovia são estabelecidas pela associação da geometria da via em planta com os dados altimétricos obtidos do modelo digital de terreno proposto pelo SRTM, através de um método computacional de cálculo dos gradientes da via. A partir dessas informações são estimados os volumes de movimentação de terra associados a cada cenário estabelecido. Como aplicação prática, apresenta-se a análise para um trecho de cerca de 200 km de um dos principais corredores de exportação do país entre as cidades de Santa Fé do Sul e São José do Rio Preto, no Estado de São Paulo, sob concessão da empresa América Latina Logística S.A. Os resultados da investigação permitem inferir que, apesar das limitações impostas pela técnica de modelagem utilizada, o custo total de implantação de uma nova ferrovia supera em apenas 4,3% o custo total de reforma e retificação do traçado antigo, mostrando-se como uma alternativa atraente do ponto de vista econômico, técnico e ambiental. / Investments in the Brazilian railway sector since the privatization of the railways brought a significant growth to the sector, notable primarily by the increase of cargo volume transported. However the processing capacity of the trains has been compromised by the restriction of operation speed limits, due mainly to the increased wear of the railway superstructure with the traffic increase and the geometric restriction of the track built in the late 90th century. In this context and given the sectors growth prospects over the next decade, the goal of this research is to investigate the validity of the hypothesis that the construction of a railroad with new improved design standards and greater capacity is a more attractive alternative than the repair and modernization of an existing railway. The research process consists of an expedite method of scenarios comparison through a generalized cost model. The planimetry features of the new railway are obtained by generating a set of vectors by visual inspection using the Google Earth software, which are fed into a computer aided design (CAD). The altimetry characteristics of track are set by the association of the horizontal track geometry platform with the elevation data obtained from the digital terrain model proposed by SRTM, using a computational method to calculate the gradient of the track. Earthwork volumes are calculated for each scenario based on this date. As a practical application, it presents an analysis of a segment of approximately 200 km between the cities of Santa Fé do Sul and São José do Rio Preto, São Paulo, operated by America Latina Logística S.A. The results of research may imply that, despite the limitations imposed by the modeling technique show that, the total cost of deployment of a new railway exceeds in only 4,3% the total cost of rectification and reform of the old track, and therefore constitutes an attractive alternative from the economical, technical and environmental point of view.