Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-22T19:28:10Z No. of bitstreams: 1 2018_LeonardoMoyAlvesBerardinelli.pdf: 4676656 bytes, checksum: d69761d243ca9392e3f79536a6e24c03 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-29T16:35:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_LeonardoMoyAlvesBerardinelli.pdf: 4676656 bytes, checksum: d69761d243ca9392e3f79536a6e24c03 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T16:35:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_LeonardoMoyAlvesBerardinelli.pdf: 4676656 bytes, checksum: d69761d243ca9392e3f79536a6e24c03 (MD5) Previous issue date: 2018-06-22 / Sistemas metroferroviários constituem os principais modos de transporte urbano de alta capacidade e atendem a um grande volume de usuários. Para atingir esse volume, é necessário realizar o Planejamento da Circulação de Trens (PCT), que determina como ocorrerá a efetiva operação do sistema, apontando horários e locais de prestação de serviço dos trens. Dentro do PCT, destaca-se o Planejamento da Injeção Inicial dos Trens (PIIT) que tem como função estabelecer precisamente o momento e local de injeção dos trens, a fim de distribuir a frota de forma ótima para prestação de serviço homogêneo em toda a extensão do sistema. O presente trabalho tem como objetivo propor um método para o desenvolvimento do PIIT, e utiliza como premissa a possibilidade de execução manual, utilizando ferramentas computacionais simples e softwares comuns. Essa premissa foi estabelecida devido à dificuldade de implantação e manutenção de ferramentas complexas, por requererem equipamentos computacionais e softwares avançados, profissionais especializados ou mesmo por terem sido desenhados para sistemas metroferroviários específicos. O método proposto foi desenhado utilizando um algoritmo genérico, que foi chamado de Algoritmo Moy, e foram apresentadas suas premissas, variáveis de entrada, de saída e indicadores de desempenho para permitir a comparação com o resultado do planejamento utilizando-se outros métodos. Por fim, foi apresentado um estudo de caso no METRÔ-DF, onde o desenvolvimento do PIIT é realizado de forma empírica. Foram obtidos os dados necessários para a aplicação do método e foram identificados três cenários: Dias Úteis; Sábados; e Domingos e Feriados. No Cenário Dias Úteis, quando é utilizada o maior número de trens e de locais de injeção, o desempenho do método foi 132,4% superior ao planejamento realizado no METRÔ-DF, conforme o indicador Período de Injeções. Nos Cenários 2 e 3, utilizando a limitação de trens impostas pelo planejamento da empresa, o desempenho do método foi ligeiramente inferior, respectivamente 2,7% e 3,7% no mesmo indicador. Esse resultado pode ser atribuído a não utilização de todos os trens disponíveis nos estacionamentos, diminuindo a complexidade do trabalho, e o carrossel não se encontrava homogêneo no momento da injeção do último trem, levando cerca de 10min para sua completa regulação. Nos Cenários 2a e 3a, de forma otimizada e podendo utilizar todos os trens posicionados nos estacionamentos, o desempenho foi respectivamente 61,8% e 79,1% superior. / Underground rail systems are the main modes of urban transport of high capacity and serve a large volume of users. In order to reach this volume, it is necessary to carry out the Train Circulation Planning (TCP), which determines how the effective operation of the system will take place, indicating the schedules and entry locations of the trains. Within the TCP, we highlight the Planning of the Initial Injection of Trains (PIIT), whose function is to establish precisely the moment and location of the injection of the trains, in order to distribute the fleet in an optimal way to provide a homogeneous service fully of the system. The present work aims to propose a method for the development of PIIT, and uses as a premise the possibility of manual execution, using simple computational tools and common software. This premise was established due to the difficulty of implementing and maintaining complex tools, because they require advanced computer equipment and software, specialized professionals or even because they have been designed for specific metro-rail systems. The proposed method was designed using a logic-interactive algorithm, which was called the Moy Algorithm, and its premises, input variables, output variables and performance indicators were presented to allow comparison with the planning result using other methods. Finally, a case study was presented at METRÔ-DF, where PIIT development is carried out manually. The necessary data for the application of the method were obtained and three scenarios were identified: Business Days; Saturdays; and Sundays and Holidays. In the Business Days Scenario, when using the largest number of trains and injection sites, the method performance was 132.4% higher than the METRÔ-DF, according to the Injection Period indicator. In Scenarios 2 and 3, using the train limitation imposed by the company's planning, the performance of the method was slightly lower, respectively 2.7% and 3.7% in the same indicator. This result can be attributed to the non-use of all the trains available in the parking lots, reducing the complexity of the work, and the carousel was not homogeneous at the moment of the last train, taking about 10 minutes for its complete regulation. In Scenarios 2a and 3a, in an optimized way and being able to use all the trains placed in the parking lots, the performance was respectively 61.8% and 79.1% higher.

Esta pesquisa tem em sua linha principal a avaliação da infraestrutura da via permanente dos sistemas de transporte público urbano sobre trilhos. A avaliação é alcançada a partir da proposta de utilização de um sistema de gerência de pavimentos (SGP), aliado a um sistema de informações geográficas (SIG) e a um banco de dados relacional que suporte operações geográficas. O trabalho também sugere um conjunto de indicadores, para o gerenciamento da manutenção da via permanente. A pesquisa foi realizada a partir de uma pesquisa bibliográfica extensa sobre os assuntos relacionados para identificar soluções semelhantes que tenham sido implantadas. A pesquisa bibliográfica não identificou nenhum trabalho que tenha abordado este tema voltado ao transporte público urbano sobre trilhos, contudo foram identificadas linhas de pesquisa voltadas ao transporte de carga que compartilham do mesmo objetivo, utilizar um SIG para a gerência do ativo. Também foram identificados sistemas de suporte a decisão para ferrovias, sem o módulo de informações geográficas. A utilização de modelos de degradação, análise do ciclo de vida e análise de confiabilidade, disponibilidade, manutenabilidade e segurança são usadas, e estudadas, com relativa frequência na literatura especializada, usando a ferrovia como exemplo de aplicação. Os resultados alcançados por esses estudos foram incorporados nesta pesquisa. A partir de um método qualitativo o SIG e o banco de dados relacional foram escolhidos. Os indicadores de manutenção foram estudados e escolhidos a partir da literatura e experiência do autor. Utilizando (i) dados de operação e manutenção de um sistema de transporte metroferroviário, (ii) os resultados dos trabalhos identificados na pesquisa bibliográfica e (iii) o referencial teórico consultado, foram calculados os tempos médios entre falhas, a evolução de degradação de componentes da via permanente e o intervalo adequado de manutenção, utilizando recursos do banco de dados. Estes cálculos serviram de entrada para elaboração de mapas temáticos. Os mapas temáticos contêm informações sobre o nível de degradação da via e quais as manutenções a serem realizadas. O sistema também fornece os custos envolvidos em cada uma das operações de manutenção. Estas informações são primordiais para que o gestor do ativo possa escolher a opção que apresente o melhor custo-benefício, com base em informações apuradas, melhorando a qualidade de sua decisão. / This research has the goal assess the permanent way infrastructure of urban public transport systems on rails. This assessment is result of a proposal to use a pavement management system (PMS), coupled with a geographic information system (GIS) and a relational database that supports geographical operations. The research also suggests a set of indicators for the management of the maintenance of the permanent way. The survey ran from an extensive literature to identify similar solutions deployed. The literature review did not identify any work that has addressed this issue back to urban public transport on rails. Were identified lines of research aimed at cargo transport that shares the same goal, using a GIS for asset management. In addition, decision support systems have been identified for railways, without geographical information module. It is easy to find use of degradation patterns, life cycle analysis and reliability analysis, availability, maintainability and safety in the literature, using the railway as example. The results achieved by these studies were included in this study. From a qualitative method, GIS and relational database were chosen. Maintenance indicators were chosen using the literature and the author\'s experience as basis. Data operation and maintenance of a metro system, the results of the work identified in the literature and a technical and theoretical framework from literature served as line to calculate the mean time between failures, the rate of degradation of permanent way components and the appropriate maintenance period. These calculations served as input in database for the preparation of thematic maps in the GIS. Thematic maps contain information about the track degradation level and the maintenance needed to be performed. The system also provides the costs of each maintenance step. The information generated by the system can help the manager to choose the option with best tradeoff, improving the decision quality.

Esta pesquisa tem em sua linha principal a avaliação da infraestrutura da via permanente dos sistemas de transporte público urbano sobre trilhos. A avaliação é alcançada a partir da proposta de utilização de um sistema de gerência de pavimentos (SGP), aliado a um sistema de informações geográficas (SIG) e a um banco de dados relacional que suporte operações geográficas. O trabalho também sugere um conjunto de indicadores, para o gerenciamento da manutenção da via permanente. A pesquisa foi realizada a partir de uma pesquisa bibliográfica extensa sobre os assuntos relacionados para identificar soluções semelhantes que tenham sido implantadas. A pesquisa bibliográfica não identificou nenhum trabalho que tenha abordado este tema voltado ao transporte público urbano sobre trilhos, contudo foram identificadas linhas de pesquisa voltadas ao transporte de carga que compartilham do mesmo objetivo, utilizar um SIG para a gerência do ativo. Também foram identificados sistemas de suporte a decisão para ferrovias, sem o módulo de informações geográficas. A utilização de modelos de degradação, análise do ciclo de vida e análise de confiabilidade, disponibilidade, manutenabilidade e segurança são usadas, e estudadas, com relativa frequência na literatura especializada, usando a ferrovia como exemplo de aplicação. Os resultados alcançados por esses estudos foram incorporados nesta pesquisa. A partir de um método qualitativo o SIG e o banco de dados relacional foram escolhidos. Os indicadores de manutenção foram estudados e escolhidos a partir da literatura e experiência do autor. Utilizando (i) dados de operação e manutenção de um sistema de transporte metroferroviário, (ii) os resultados dos trabalhos identificados na pesquisa bibliográfica e (iii) o referencial teórico consultado, foram calculados os tempos médios entre falhas, a evolução de degradação de componentes da via permanente e o intervalo adequado de manutenção, utilizando recursos do banco de dados. Estes cálculos serviram de entrada para elaboração de mapas temáticos. Os mapas temáticos contêm informações sobre o nível de degradação da via e quais as manutenções a serem realizadas. O sistema também fornece os custos envolvidos em cada uma das operações de manutenção. Estas informações são primordiais para que o gestor do ativo possa escolher a opção que apresente o melhor custo-benefício, com base em informações apuradas, melhorando a qualidade de sua decisão. / This research has the goal assess the permanent way infrastructure of urban public transport systems on rails. This assessment is result of a proposal to use a pavement management system (PMS), coupled with a geographic information system (GIS) and a relational database that supports geographical operations. The research also suggests a set of indicators for the management of the maintenance of the permanent way. The survey ran from an extensive literature to identify similar solutions deployed. The literature review did not identify any work that has addressed this issue back to urban public transport on rails. Were identified lines of research aimed at cargo transport that shares the same goal, using a GIS for asset management. In addition, decision support systems have been identified for railways, without geographical information module. It is easy to find use of degradation patterns, life cycle analysis and reliability analysis, availability, maintainability and safety in the literature, using the railway as example. The results achieved by these studies were included in this study. From a qualitative method, GIS and relational database were chosen. Maintenance indicators were chosen using the literature and the author\'s experience as basis. Data operation and maintenance of a metro system, the results of the work identified in the literature and a technical and theoretical framework from literature served as line to calculate the mean time between failures, the rate of degradation of permanent way components and the appropriate maintenance period. These calculations served as input in database for the preparation of thematic maps in the GIS. Thematic maps contain information about the track degradation level and the maintenance needed to be performed. The system also provides the costs of each maintenance step. The information generated by the system can help the manager to choose the option with best tradeoff, improving the decision quality.