Este trabalho propõe um método de análise de risco aplicada ao descarrilamento (incidente no qual a roda perde a sustentação provida pelo trilho, podendo ser causado por diversos aspectos como imperfeições na via, falhas no material rodante, obstáculos na via, entre outras que pode acarretar possíveis acidentes e perdas materiais e humanas) de forma a tornar mais seguro o transporte ferroviário, que atualmente não apresenta diminuição da taxa de ocorrência dos descarrilamentos, complementando assim as simulações computacionais e simulações dinâmicas que podem ser aplicadas ao estudo deste evento. Risco pode ser definido como o potencial de perda resultante da exposição a um perigo, sendo relacionado à probabilidade de ocorrência de um evento ou combinação de eventos acarretando em um perigo e a conseqüência deste perigo. Este conceito pode ser utilizado para investigar e avaliar as incertezas associadas com um evento. Já Confiabilidade pode ser definida como a probabilidade de um item executar a sua função sob condições pré-definidas de uso e manutenção por um período de tempo específico. Assim, considerando estes dois conceitos, será apresentada uma metodologia de análise de risco e confiabilidade para análise e discussão do descarrilamento, discorrendo sobre os possíveis parâmetros que podem causar este evento bem como propondo uma alternativa para avaliação da probabilidade de ocorrência do descarrilamento; desta forma permite guiar o gerenciamento da segurança quanto a este evento já que no Brasil não existe a figura da autoridade ferroviária, órgão máximo e responsável final pela regulamentação para a operação de um sistema ferroviário, que poderia determinar o processo que deve ser seguido para a garantia de segurança. Os objetos de estudo serão veículos ferroviários e conseqüentemente os elementos de interface com este tipo de veículo, como por exemplo, os elementos de via. / This research proposes a risk analysis method applied to derailment event (characterized by the wheel overlap on the rail, which can be caused by many aspects: rail imperfections, rolling stock failures, obstacles etc and which can cause accidents, material and life loss) to increase the safety level on railway transport that actually does not present decrease of derailment rate. This method also complements computational and dynamic simulations, which can be applied to this event. Risk can be defined as the potential loss due to a hazard exposure, also related with the probability of occurrence of an event or combinations of events leading to a hazard and the consequence of this hazard. This concept can be applied to investigate and to evaluate the uncertainties related with this event. Reliability can be defined as the probability of an item to perform its function under predefined use and maintenance conditions during a specific period of time. Thus, considering these two concepts, it will be presented a risk and reliability analysis to study the derailment event, discoursing about the possible parameters that can cause this event and proposing alternatives to evaluate the derailment occurrence probability in order to guide safety management since a railway authority does not exist in Brazil (body with the overall accountability to a regulator for operation a railway system, that could determines the process to be followed to assure safety levels). This research will cover railway vehicles and consequently the interface, for example, the railroad elements.

Uma ocorrência ferroviária tem danos imprevisíveis, desde um simples atraso do horário do trem enquanto o socorro ferroviário encarrilha o vagão, até prejuízos milionários com grande perda de ativos (material rodante e via permanente) e, em casos extremos, até vidas humanas. Portanto, as ferrovias nacionais sempre buscam maneiras de programar ações que minimizam este risco. Uma das principais ações é estabelecer critérios de manutenção sempre justos. Entretanto, estes critérios geralmente não contemplam de maneira conjunta a dinâmica veicular e a geometria da via permanente. Neste sentido, este trabalho elabora um modelo matemático de um vagão ferroviário de alta capacidade em conjunto com a flexibilidade do suporte da via permanente. O modelo matemático foi validado e considerado satisfatório, a partir da comparação das frequências naturais obtidas no vagão real e na comparação de seu resultado produzido a partir de uma entrada medida com equipamentos de controle de geometria de linha e de medições dinâmicas realizadas por vagão instrumentado. Um método estratégico para análise da segurança do veículo foi sugerida e utilizada mostrando-se capaz de determinar os comprimentos de onda da via permanente que devem ser priorizados na manutenção, bem como na análise da segurança do vagão quando na adoção de restrições de velocidades. / A railway derailment is usually an unpredictable, damage from a simple train delay of to a big goods loss of assets (rolling stock and permanent way) and, in extremely cases, even human lives. Therefore, the Brazilians railways are always implementing actions that minimize this risk of a derailment. One of the main actions is to establish tight maintenance criteria. However, these usually do not consider the vehicle dynamics and the geometry of the permanent way together. Thus, this paper develops a mathematical model of a high capacity railcar together with the flexibility of the support of the permanent way. The mathematical model was validated and considered satisfactory, by comparing the natural frequencies obtained between the model and a real vehicle tested in the field. In addition, the model results were compared against filed measurements of an instrumented wagon and a track geometric data. A strategic method to analysis the operational safety analysis was suggested and used proving to be able to determine the wavelength of the permanent way that should be prioritized in the maintenance action as well as when adopting speed restriction.

Este trabalho propõe um método de análise de risco aplicada ao descarrilamento (incidente no qual a roda perde a sustentação provida pelo trilho, podendo ser causado por diversos aspectos como imperfeições na via, falhas no material rodante, obstáculos na via, entre outras que pode acarretar possíveis acidentes e perdas materiais e humanas) de forma a tornar mais seguro o transporte ferroviário, que atualmente não apresenta diminuição da taxa de ocorrência dos descarrilamentos, complementando assim as simulações computacionais e simulações dinâmicas que podem ser aplicadas ao estudo deste evento. Risco pode ser definido como o potencial de perda resultante da exposição a um perigo, sendo relacionado à probabilidade de ocorrência de um evento ou combinação de eventos acarretando em um perigo e a conseqüência deste perigo. Este conceito pode ser utilizado para investigar e avaliar as incertezas associadas com um evento. Já Confiabilidade pode ser definida como a probabilidade de um item executar a sua função sob condições pré-definidas de uso e manutenção por um período de tempo específico. Assim, considerando estes dois conceitos, será apresentada uma metodologia de análise de risco e confiabilidade para análise e discussão do descarrilamento, discorrendo sobre os possíveis parâmetros que podem causar este evento bem como propondo uma alternativa para avaliação da probabilidade de ocorrência do descarrilamento; desta forma permite guiar o gerenciamento da segurança quanto a este evento já que no Brasil não existe a figura da autoridade ferroviária, órgão máximo e responsável final pela regulamentação para a operação de um sistema ferroviário, que poderia determinar o processo que deve ser seguido para a garantia de segurança. Os objetos de estudo serão veículos ferroviários e conseqüentemente os elementos de interface com este tipo de veículo, como por exemplo, os elementos de via. / This research proposes a risk analysis method applied to derailment event (characterized by the wheel overlap on the rail, which can be caused by many aspects: rail imperfections, rolling stock failures, obstacles etc and which can cause accidents, material and life loss) to increase the safety level on railway transport that actually does not present decrease of derailment rate. This method also complements computational and dynamic simulations, which can be applied to this event. Risk can be defined as the potential loss due to a hazard exposure, also related with the probability of occurrence of an event or combinations of events leading to a hazard and the consequence of this hazard. This concept can be applied to investigate and to evaluate the uncertainties related with this event. Reliability can be defined as the probability of an item to perform its function under predefined use and maintenance conditions during a specific period of time. Thus, considering these two concepts, it will be presented a risk and reliability analysis to study the derailment event, discoursing about the possible parameters that can cause this event and proposing alternatives to evaluate the derailment occurrence probability in order to guide safety management since a railway authority does not exist in Brazil (body with the overall accountability to a regulator for operation a railway system, that could determines the process to be followed to assure safety levels). This research will cover railway vehicles and consequently the interface, for example, the railroad elements.

Uma ocorrência ferroviária tem danos imprevisíveis, desde um simples atraso do horário do trem enquanto o socorro ferroviário encarrilha o vagão, até prejuízos milionários com grande perda de ativos (material rodante e via permanente) e, em casos extremos, até vidas humanas. Portanto, as ferrovias nacionais sempre buscam maneiras de programar ações que minimizam este risco. Uma das principais ações é estabelecer critérios de manutenção sempre justos. Entretanto, estes critérios geralmente não contemplam de maneira conjunta a dinâmica veicular e a geometria da via permanente. Neste sentido, este trabalho elabora um modelo matemático de um vagão ferroviário de alta capacidade em conjunto com a flexibilidade do suporte da via permanente. O modelo matemático foi validado e considerado satisfatório, a partir da comparação das frequências naturais obtidas no vagão real e na comparação de seu resultado produzido a partir de uma entrada medida com equipamentos de controle de geometria de linha e de medições dinâmicas realizadas por vagão instrumentado. Um método estratégico para análise da segurança do veículo foi sugerida e utilizada mostrando-se capaz de determinar os comprimentos de onda da via permanente que devem ser priorizados na manutenção, bem como na análise da segurança do vagão quando na adoção de restrições de velocidades. / A railway derailment is usually an unpredictable, damage from a simple train delay of to a big goods loss of assets (rolling stock and permanent way) and, in extremely cases, even human lives. Therefore, the Brazilians railways are always implementing actions that minimize this risk of a derailment. One of the main actions is to establish tight maintenance criteria. However, these usually do not consider the vehicle dynamics and the geometry of the permanent way together. Thus, this paper develops a mathematical model of a high capacity railcar together with the flexibility of the support of the permanent way. The mathematical model was validated and considered satisfactory, by comparing the natural frequencies obtained between the model and a real vehicle tested in the field. In addition, the model results were compared against filed measurements of an instrumented wagon and a track geometric data. A strategic method to analysis the operational safety analysis was suggested and used proving to be able to determine the wavelength of the permanent way that should be prioritized in the maintenance action as well as when adopting speed restriction.