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A ferrovia se caracteriza pela necessidade de altos investimentos em sua malha, tanto para a manutenção dos seus ativos, quanto para a aquisição material rodante, construção de novos pátios, duplicação de linhas singelas, dentre outros investimentos. Portanto, a previsão do ganho de cada uma destas ações deve ser a mais precisa possível, pois um desvio pequeno pode representar milhares de reais. As ferramentas mais populares para realização destes cálculos são atualmente planilhas eletrônicas, modelos de simulação em softwares específicos para a ferrovia ou ainda programas de propósito geral. Neste contexto, podem surgir dúvidas se uma ou outra ferramenta é adequada para o problema que se pretende analisar. Deste modo, o presente trabalho avaliou um modelo analítico e um modelo de simulação dinâmica com o objetivo de comparar as predições feitas por cada um dos modelos para o tempo de trânsito médio. Este indicador é de grande importância para a área de planejamento de longo prazo, pois direciona a compra de vagões e locomotivas, implantação de novos pátios e novos sistemas de licenciamento. Para realizar a comparação foi considerado um estudo de caso para que os modelos fizessem a predição para os tempos de trânsito, sendo estes valores comparados com dados reais do período e avaliados por meio do indicador de erro absoluto médio percentual (MAPE). Verificou-se que o modelo de simulação apresentou melhores resultados de MAPE, mas qualitativamente o modelo analítico não apresentou desvios que o inviabilizassem, o que mostra que a abordagem analítica pode ser usada para complementar e verificar se os resultados da simulação dinâmica estão coerentes, principalmente quando não se dispõe de dados reais do fluxo de trens na malha ferroviária. Por fim, foi estudado apenas por meio do modelo de simulação, o efeito no tempo de trânsito médio dos trens quando é necessário interromper a circulação dos trens em determinadas regiões para que seja realizada a manutenção da via permanente. Os resultados deste estudo indicam que em uma região com alta taxa de utilização (acima de 80%) uma interrupção na circulação que seja superior à 1 hora gera um elevado impacto no tempo de trânsito médio dos trens e pode impedir o atendimento da demanda planejada.
The railroad is characterized by the need for high investments in its network, both for the maintenance of its assets, and for rolling stock acquisition, construction of new yards, duplication of simple lines, among other investments. Therefore, the forecast of the gain of each one of these actions must be as accurate as possible, since a small deviation can represent thousands of Reais. The most popular tools for performing these calculations are currently spreadsheets, simulation models in rail-specific software or general purpose programs. In this context, doubts may arise as to whether one or another tool is appropriate for the problem to be solved. Thus, the present work evaluated an analytical model and a dynamic simulation model with the objective of comparing the predictions made by each of the models for the mean transit time. This indicator is of great importance for the long-term planning area, since it directs the purchase of cars and locomotives, the implementation of new yards and new licensing systems. In order to carry out the comparison, a case study was considered for the models to predict the transit times, being these values compared with real data of the period and evaluated using the mean absolute percentage error (MAPE). It was verified that the simulation model presented better results of MAPE, but qualitatively the analytical model did not present deviations that would make it unfeasible, which shows that the analytical approach can be used to complement and verify if the results of the dynamic simulation are coherent, mainly when real data on the flow of trains in the railway network is not available. Finally, it was studied only through the simulation model the effect on the mean transit time of the trains when it is necessary to interrupt the circulation of the trains in certain regions for the track maintainance. The results of this study indicate that in a region with a high utilization rate (above 80%), a traffic interruption that exceeds 1 hour generates a high impact on the mean transit time of the trains and may prevent the planned demand from being met.
Banca Examinadora
Orientador (a): Débora Cíntia Marcilio (Lactec)
Membro da Banca: Daniel Henrique Marco Detzel (Lactec)
Membro da Banca: Sebastião Ribeiro Junior (Lactec)
Membro da Banca: Cassius Tadeu Scarpin (UFPR)
Palavra(s)-Chave: Ferrovia, Linha Singela, Modelo Analítico do Tempo de Espera, Modelo de Simulação Computacional, Transporte Ferroviário.
Keywords: Railroad. Single Track. Analytic Model of Delay Time. Computational Simulation Model. Rail Transport.
