Palestra apresentada na Associação dos Engenheiros da Estrada de Ferro Central do
Brasil em fevereiro de 1985 e como ainda poderá ser útil, estamos publicando.
Eng. William Paulo Maciel
1 – TRANSPORTE DE PASSAGEIROS NAS FERROVIAS
1.1 - AGRADECIMENTOS
Inicialmente quero expressar meus agradecimentos ao Presidente desta Associação
Eng. Pedro Galvão França pelo convite que me fez. É para mim motivo de orgulho e uma
honra aqui comparecer, pois tenho um carinho muito especial a esta entidade da qual, há
muitos e muitos anos atrás, fui conselheiro, Secretário, Vice-Presidente e até Presidente por
um mês na administração do Eng. Amany Ferreira Mairink. Esse prazer se renova, pois a
atual administração da AECB, parece que quer transformar a nossa Associação em um
Centro da Cultura Ferroviária Brasileira, e isto, nesta fase em que o Brasil atravessa mais
uma de suas crises pode apresentar rumos seguros para um grande porvir ferroviário.
Em 1980, propusemos ao C.D. a criação de um Centro de Estudos e Debates que teria
por objetivo fixar diretrizes para o progresso ferroviário da EFCB e de nosso País. No
entanto, desde essa época a idéia estava sepultada. Portanto, muito espera a Engenharia
Ferroviária de um programa como esse, implantado pela atual Diretoria.
Agradeço a todos os presentes a honra de me ouvirem.
2 - HOMENAGENS
Prioritariamente, desejo expressar minhas homenagens a 3 homens, que deixaram em
mim lembranças importantes sobre o transporte de passageiros de Interior.
Primeiro, o inesquecível amigo Prof. Emérito Jurandyr Pires, que aliando sempre a
Teoria à Prática, deixou patente a importância que dava ao transporte de passageiros,
fazendo circular o primeiro trem de passageiros, ligando Rio de Janeiro a Salvador na Bahia
em 1950. Assim é que:
No dia 07 de setembro de 1950, foi realizada a primeira viagem em trem de
passageiros direto do Rio à Bahia, passando pelo trecho da ligação ferroviária com a Leste
Brasileiro que acabava de ser concluído. Esta ligação foi possível, pela determinação do
1
Prof. Jurandyr, diretor da EFCB à época, e ao apoio do Dr. José Gayoso Neves, que na
ocasião dirigia o DNEF. A viagem foi realizada pelo Dr. Arthur Reis, Engenheiro da EFCB,
juntamente com sua esposa e duas filhas, representando o Diretor Prof. Jurandyr Pires
Ferreira e pelos representantes do DNEF, Eng. Olímpio e Senhora e o Dr. José Martins de
Almeida e Senhora.
A viagem durou 70 horas ininterruptas, percorrendo o trem 1700 km até a Cidade de
Salvador.
Segundo, o Dr. Arthur Pereira de Castilho pela sua contribuição ao transporte de
passageiros de interior e pelos seus editoriais publicados pela Revista Ferroviária na década
de 40 que são exemplos da importância desse transporte, até os nossos dias.
E em 3º lugar, ao Coronel da Guarda Nacional, Irineu Ferreira Barbosa, meu avô,
fazendeiro e comprador de bois pelo Sertão de nosso Brasil, que me dizia, “estrada de ferro
que não dá o devido valor ao passageiro, não é uma estrada de ferro. O serviço de
passageiros reflete a situação econômica e técnica da ferrovia. No Brasil só temos uma
Estrada de Ferro, a Cia. Paulista de Estradas de Ferro, pelo cumprimento dos horários de
seus trens, pela importância que concede aos passageiros e pela velocidade de seus trens,
que circulam a 120 km/h com total segurança”. (1945).
3 – TRANSPORTES DE PASSAGEIROS NAS FERROVIAS
3.1 - HISTÓRIA
A História dos transportes de passageiros pelas ferrovias é a própria história das
ferrovias em todo o Mundo. Desde o aparecimento das ferrovias efetivamente, de 1829 até
1930, portanto 100 anos, o seu monopólio no transporte de passageiros, foi absoluto.
Nenhum outro meio de transporte podia concorrer com a ferrovia.
No Brasil, desde o seu aparecimento até 1930 a mesma situação ocorreu e neste
período as ferrovias eram em geral administradas por Companhias privadas.
A exploração ferroviária em geral e de passageiros em especial era considerada com as
seguintes características:
2
a) De monopólio, em que nenhum outro meio de transporte lhe oferecia qualquer tipo
de concorrência;
b) De investimentos fáceis de serem obtidos, para a construção da sua infra e
superestrutura em virtude do entusiasmo popular e da simplicidade de sua
operação;
c) De tarifas percentualmente altas em relação às despesas de salário do pessoal que,
por sua vez, eram elevadas em relação às despesas gerais de exploração.
Nessas condições, qualquer ferrovia implantada, mesmo em região de baixa densidade,
era rentável, permitindo-se a exploração por empresa particular.
O Estudo, ao dar a “concessão” pelas razões enumeradas, passava a fazer certas
exigências:
a) A ferrovia era obrigada a transportar quaisquer passageiros para quaisquer destinos
servidos pela sua linha. As paradas dos trens eram obrigatórias, até em locais
impróprios.
b) Assegurar um número mínimo de trens diários.
c) Submeter as tarifas à aprovação ministerial.
d) A ferrovia era obrigada a serviços gratuitos, como por exemplo, o transporte de
malas postais, de funcionários do governo, etc.
Tais exigências, feitas e atendidas pelas ferrovias particulares, se justificavam
plenamente em razão do monopólio que gozavam.
Esta foi a situação que todas as ferrovias, em todos os Países e, em especial as do
Brasil, desfrutaram até a década de 30.
Mas, após a crise econômica de 1929, e o grande desenvolvimento da indústria
automotora, aliado à construção de estradas de rodagem de características geométricas, que
procuravam atender às necessidades de segurança e às velocidades dos veículos, esse quadro
foi modificado radicalmente.
3
Terminava o período do monopólio e as ferrovias passaram a ter um menor número de
usuários e que cada vez mais exigiam conforto, segurança e aumento das velocidades dos
trens.
A situação financeira das ferrovias tornara impossíveis as obtenções de novos
financiamentos, e isto veio impedir a modernização do material de transporte e de tração, da
via e dos equipamentos de controle e de sinalização. E o programa de eletrificação foi
obstado.
Acresce-se a esse quadro que a concorrência era desleal: As inversões públicas e
privadas foram desviadas para os meios de transporte rodoviários e aéreos em detrimento
das ferrovias que passaram para um 2º plano.
Atualmente o quadro volta a se inverter e as ferrovias tendem nos Países que desejam
um futuro melhor para o seu povo a ocupar o lugar que lhes corresponde em vista das suas
melhores condições técnicas, econômicas e de segurança.
Se se olha para o futuro, o transporte de passageiros por ferrovia será técnica e
economicamente o meio de transporte que oferecerá mais vantagens econômicas e sociais
para o povo. Podemos enumerar essas vantagens:
a) A crise petro-energética – (o consumo nas ferrovias de energia são menores que
nos outros meios de transporte).
b) A necessidade de se preservar o meio ambiente, evitando-se as poluições sonoras,
vobratórias e atmosféricas.
c) A gravidade crescente e alarmante dos acidentes nas rodovias (no Brasil a cada
hora, morrem 2 pessoas em acidentes de transportes rodoviários).
d) Os extraordinários avanços da cibernética. A ferrovia é unidimensional e portanto
campo próprio da cibernética – pois elas permitem o mais alto grau de automoção.
e) Possibilidades de aumento das velocidades com segurança e conforto.
O transporte de passageiros nas ferrovias realizado nas regiões metropolitanas, é
conhecido como transporte urbano de Massa e o transporte de passageiros feito entre
cidades é conhecido como transporte de passageiros de interior ou de longo curso.
4
3.2 – TRANSPORTE URBANO DE MASSA
Os transportes ferroviários de massa apresentam-se com um caráter econômico-social,
principalmente na movimentação pendular dos trabalhadores, e com altos rendimentos
energéticos quando realizados pelas ferrovias eletrificadas.
No Rio, por exemplo, os automóveis particulares têm uma ocupação de 1,3
pessoas/veículo, taxa essa muito baixa. Os trens viajam superlotados com os passageiros
transportados na sua maioria em pé. Os ônibus, têm também um grande aproveitamento,
com passageiros em pé, mas sofrem com os congestionamentos causados nas horas de pico,
aumentando-se assim os consumos de gasolina nos horas de pico, aumentando-se assim os
consumos de gasolina ou de óleo diesel por km percorrido.
A transferência dos passageiros dos meios de transportes rodoviários para a ferrovia
eletrificada dará ao Brasil uma economia substancial de energia de origem petrolífera. Daí a
razão pela qual o Governo tem procurado eletrificar as linhas suburbanas das principais
capitais brasileiras, com o objetivo correto de se obter o melhor rendimento energético da
tração. Objetiva-se também oferecer uma melhor qualidade de transporte em comodidade,
velocidade, acessibilidade e freqüência. Procura-se torná-lo competitivo com os outros
meios de transportes rodoviários. O aumento de velocidade nos transportes urbanos
ferroviários tem sido constante e assim se atingem acelerações de l m/s2 e velocidades de 90
km/h. Também no transporte ferroviário urbano é necessário, como vem procedendo a
RFFSA, de se tornarem as estações acolhedoras, dotadas de indicadores precisos da posição
dos trens, dos seus horários de partida, das estações por eles servidas, de sistemas de
distribuição de passagens integradas com os demais meios de transporte, que evitem a
espera, subir escadas, etc. A formação dos trens unidades devem prever o atendimento dos
passageiros nas plataformas sem congestionamentos que tornem incômodas e inseguras a
espera e o acesso dos passageiros.
Além disso, as ferrovias devem projetar o seu material de transporte sempre
considerando o conforto necessário ao passageiro e ao aumento da capacidade dos veículos
com a menor Tara possível.
5
O melhor conforto será conseguido pela suspensão pneumática, ar condicionado,
informações complementares aos passageiros, etc.
No nosso modo de entender é de fundamental importância uma política ferroviária de
perfeito entrosamento com a política municipal, pela qual se possa, inclusive, fixar os
horários de trabalho que possam diminuir o pico da demanda. (Escalonamento de horários).
E isto só será possível com um perfeito entrosamento com as autoridades municipais.
Estes transportes de massa se realizam em geral em trens com tração elétrica e com
elevada taxa de ocupação dos carros, constituindo hoje o transporte urbano de massa em
trens metrôs, de superfície ou nos trens de subúrbios. Este transporte no Brasil é hoje
prioritário, seja do ponto de vista econômico, energético, social e ecológico.
É um serviço indispensável à vida das cidades e que hoje têm na Companhia Brasileira
de Trens Urbanos, com o seu ambicioso plano de implantação ou modernização dos
transportes suburbanos do Rio de Janeiro, São Paulo, Belo Horizonte, Porto Alegre,
Salvador, Recife e Fortaleza, a esperança do seu pleno atendimento e deles não trataremos
hoje, pois só se espera que haja verba para o pleno atendimento dos seus objetivos de tanta
importância sócio-econômica para as sofridas populações dessas importantes capitais
brasileiras.
3.3 –LONGO CURSO OU DE INTERIOR
Em decorrência do obsoletismo do material rodante, a pequena freqüência dos trens, a
falta de conforto, a ausência de horários confiáveis, e principalmente as pequenas
velocidades, os trens de longo percurso, perderam a preferência dos usuários, que passaram
a viajar de ônibus e nos veículos particulares.
− O Governo passou a considerar os trens de interior como meios de transporte de
baixo rendimento energético e portanto de elevados custos econômicos;
− Comparações passaram a ser feitas pelos órgãos governamentais mostrando que os
investimentos feitos nas rodovias estavam corretos para o atendimento do passageiro e
assim, as estatísticas registraram que o sistema de transportes de passageiros brasileiros
passou a ser caracterizado pela grande participação rodoviária que atingiu em 1979 a 82%
da movimentação de passageiros interurbanos.
6
Esta situação é grave para a economia de nosso País, pois basta lembrarmos da
Mecânica do Movimento e da Economia dos transportes, que são as bases técnicas em que
devem se assentar os sistemas de transportes, para se mostrar o irrealismo dessas
afirmativas.
Vejamos:
3.3.1 – Mecânica dos Transportes
Como o transporte é relacionado com o movimento de massas, está sujeito às Leis
Newtonianas que governam a ação das forças e as massas em movimento. A trajetória
seguida pela massa deve ser bem definida, a fim de que se evite qualquer possibilidade de
colisão entre elas.
A mecânica e a Engenharia de Transportes têm por fim o fornecimento de informações
às massas em movimento para que possam controlar sua direção e sua aceleração em
qualquer instante. Abrangendo ainda os estudos dos veículos e das vias capazes de
suportarem a massa, a aceleração e desaceleração necessárias a vencerem as resistências ao
movimento, na direção desejada e com a capacidade necessária para que se evitem iterações
indesejáveis com outros movimentos.
As formas de Transporte terrestre, isto é, por veículos rodoviários ou pelos trens,
podem ser consideradas como um conjunto de corpos de massa M praticamente constantes.
Dizemos praticamente constante e não simplesmente constante porque na realidade há
sempre uma variação de massa. Assim, durante o movimento de um trem a vapor ou diesel,
variando a quantidade de água e do combustível, varia a massa do trem. Esta variação,
porém, é tão pequena em relação à massa total que podemos desprezá-la. Formas há de
transporte, como os aviões a jato, em que não podemos considerar a massa como constante.
Neste caso, porém, a integração seria apenas complexa.
Admitindo, pois, a hipótese da constância da massa podemos dizer que o sistema de
transportes é governado pela seguinte equação da Mecânica:
M = d 2 x + (x) d x + (x) x = F (t)
dt
dt2
(1)
7
onde:
M = representa a massa;
X = o deslocamento linear;
(x) = exprime a variação da função da resistência ao movimento, com a velocidade;
(x) = exprime a variação da função for- com o deslocamento;
F (x) = exprime a função força ou função diretora do movimento, descrevendo a
força externa que é aplicada ao sistema, em função do tempo.
Esta é a equação que permite a definição das funções de massa dos graus de liberdade
do movimento e das resistências em jogo.
No transporte terrestre, quer seja ferroviário ou rodoviário a equação geral da
Mecânica, nos dará:
M= d2x + ∑R = ET
dt2
pois:
∑ R = (x) d x + (x) x
dt
representa a soma das resistências ao movimento
M = d2x = ET − ∑R
d 2t
Sabemos que todos os veículos ferroviários ou rodoviários, locomotivas, automotrizes,
carros, vagões, etc., possuem órgãos dotados de movimentos de rotação e que o fenômeno
do deslocamento pode também ser explicado pelo teorema do trabalho e da energia cinética
“o incremento de energia cinética dk para qualquer corpo é igual ao trabalho correspondente
às forças que sobre ele atuam” ou “o trabalho realizado pelas forças exteriores, que atuam
num sistema material, é igual à variação da energia cinética”.
dK = (ET − ∑R)dx
(2)
Mas, considerando-se os órgãos animados de rotação, teremos que:
K = M= V2 + ∑ IW2
2
2
(3) onde:
8
V= dx
dt
é a velocidade do veículo
I = momento de inércia de cada órgão de movimento de rotação em relação ao eixo.
I = m ρ2
W = a velocidade angular.
Se considerarmos I e M como constante, a diferencial será:
dk = Mvdv + ∑ IWdW
Se compararmos (2) com (4) virá que:
dk = Mvdv + ∑ IW dW = ( E T − ∑ R ) dx
e teremos então que:
Mvdv + ∑ IW dW = ( E T − ∑ R ) dx
M = dx dx + ∑ IW dW = E T − ∑ R
.dv...
dt dx
Se fizermos
∑ I W dW
Y =
v
M
(4)
dv
Y = fator de massa
ou
I + Y = coeficientes de massa
( I + Y ) M = M’
(6)
M’ d v = E T − ∑ R
dt
(7)
Tudo se passa, assim, como se a massa do sistema fosse M’ e não M.
9
M’ = é a massa efetiva, massa aceleradora ou massa de inércia
O sistema de transportes é assim definido por equações diferenciais, fáceis de serem
resolvidas, para determinação das forças externas.
A solução é simples, mesmo para as equações diferenciais complexas, pela utilização
dos computadores.
Devemos ainda lembrar que os transportes rodoviários e ferroviários que utilizam o
sistema de tração denominado “Tração por simples aderência” se realizam pela atuação da
força que provoca o atrito por deslizamento entre pneu e pavimento e de roda e trilho.
O fenômeno do atrito é básico para a dinâmica do movimento. Quando se acham em
contato dois corpos, ocorre pela resultante das forças os apóiam um sobre o outro, não
apenas uma deformação, mas também uma verdadeira penetração de partículas de um sobre
as do outro, tal como ocorre entre duas engrenagens e respectivos dentes.
As teorias de Hertz, Boussinesq, etc., esclarecem bem o fenômeno da deformação.
Nenhuma teoria, porém, conseguiu, até hoje, esclarecer bem o fenômeno da penetração.
(Atração)
Um deslocamento relativo de um corpo em relação a outro, comporta uma série de
modificações das superfícies em contato, das quais resultam aquecimento e arrancamento de
matérias, cuja quantidade se tem observado ser proporcional ao trabalho de atrito.
Não entraremos nos detalhes do fenômeno do atrito, mas queremos deixar claro, já
aqui que não haverá movimento se não houver uma força de atrito – aderência.
Considerando a equação
M= dx2 = ET − R
dt2
A busca do melhor rendimento energético, isto é, a sua otimização nos transportes
consiste essencialmente em se obter a menor quantidade de energia necessária, para
transportar uma carga útil (passageiros ou mercadorias) determinada pelas características do
transporte (velocidades limites, paradas intermediárias e das condições técnicas da linha).
10
O rendimento energético é, portanto uma função de 2 rendimentos parciais:
R energ. = (E T’
∑ R)
a) O rendimento do Esforço trator, que representa a parte da transformação da energia
mecânica motriz da energia primária consumida (medida na roda). Esse rendimento na roda
é para a tração a vapor de 4%, 25% Diesel e de 40% a 54% para o elétrico. Assim, a Tração
Elétrica nas ferrovias apresenta-se com o melhor rendimento energético.
b) Rendimento da resistência ao movimento. E este é ainda mais favorável à ferrovia.
O contato roda-trilho apresenta uma resistência bem inferior à encontrada nos transportes
rodoviários. A circulação dos trens minimiza os esforços para vencer a resistência. Estas
vantagens podem produzir benefícios energéticos bem maiores do que as perdas ligadas ao
aumento de comprimento do traçado em relação às rodovias e pelos raios mínimos de
curvas.
Assim podemos concluir, que sendo o somatório das resistências em kg/T que se
opõem ao movimento são menores nas ferrovias que nas rodovias, o esforço trator para o
deslocamento de uma massa na mesma distância em uma ferrovia é menor do que na
rodovia, desde que as massas sejam iguais e as distâncias iguais.
Nas estradas de ferro para o transporte de passageiros de longo curso o melhor meio de
tração para a obtenção do menor (ET) esforço de Tração é o que utiliza a tração elétrica.
Na tração elétrica se encontra de início a segurança para se obter altas velocidades. A
estatística ferroviária Francesa tem provado que a segurança tem aumentado, apesar do
aumento da velocidade e do tráfego, graças à utilização da tração elétrica. Também o
conforto do passageiro é uma das grandes vantagens da tração elétrica.
É principalmente nas distâncias médias de 600 a 1200 km, que este fato é importante e
desejado.
Para as grandes distâncias reconhecemos a superioridade incontestável do avião pelo
tempo de percurso e para as pequenas, os ônibus. Com velocidade de 120 km/h, facilmente
atingida, a ferrovia pode oferecer aos passageiros, para as distâncias até 600 km, os serviços
de um meio dia com possibilidades de tomar as refeições, de escrever, de ler, de usar os seus
11
computadores e de telefonar tão comodamente como se estivesse no seu escritório. Para as
distâncias superiores a 600 km os serviços noturnos permitem um bom sono, um completo
repouso e garantem também no dia seguinte boa disposição para o trabalho.
Mas a principal vantagem da tração elétrica se encontra sob o ponto de vista
financeiro, sob igualdade de condições, o preço de custo considerando as taxas de capital e
as despesas de exploração a tração elétrica, principalmente na freqüência industrial de 25
kV se apresenta como a mais baixa. Os resultados podem ser facilmente comprovados
quando se assegura uma certa freqüência de trens, que justifiquem o investimento.
Assim, se pode dar uma visão geral dos resultados, se nós marcarmos nas abscissas, o
número médio de circulações por dia e em ordenadas, o preço de custo da unidade de
tráfego (passageiro/km e ou T/km rebocadas). Para cada um dos 3 meios de tração se obtém
as curvas V (vapor) D (diesel) e E (elétrica) que dão a visão geral dos custos.
Devemos considerar ainda a tração elétrica, sob o ponto de vista da economia geral da
tração. A potencialidade de um País é medida pelo seu balanço energético, que é também
um elemento representativo do bem estar do seu povo.
Mas se é necessário que cada um tenha à sua disposição o maior número de kWh,
ainda é necessário que estes sejam utilizados racionalmente, o que não é o caso da tração a
Vapor e Diesel. Demonstra-se que para serviços de linhas equivalentes, as relações médias
das quantidades de combustíveis consumidas para as mesmas utilizações, apresentam-se
assim:
a) 2,5 T de carvão em tração a Vapor para uma tonelada de carvão em tração elétrica,
alimentadas por usinas térmicas.
b) 6 T de carvão em tração Vapor por uma tonelada de óleo em tração Diesel.
Em Tração Elétrica há 2 rendimentos a considerar:
a) Aquele entre a Usina Geradora de Energia oferecida a entrada em Alta-Tensão da
subestação. (Em geral de 0,76 a 0,90 em energia hidráulica).
12
b) E o da entrada da subestação à barra de tração da locomotiva e que se encontra
como média anual para as locomotivas modernas: Em c.c. – 0,69 e em corrente
alternada = 0,79 (25 kV freqüência industrial).
Assim o rendimento de origem térmica – locomotiva diesel é de 0,22 e para a energia
de origem hidráulica é de 0,51. Devemos lembrar que a utilização da locomotiva elétrica é
pela sua aplicação direta no transporte útil, o que não acontece com a tração diesel e a
vapor.
Nas estradas de ferro eletrificadas temos a melhor solução para o transporte de
passageiros, pois os estudos realizados na França mostraram que sob o aspecto energético e
sob o ângulo do preço de venda do transporte, a tração elétrica representa 3,5% do custo
total dos transportes ferroviários.
Assim as estradas de ferro eletrificadas constituem-se no melhor sistema de transporte,
pois um aumento provável no preço da energia afeta muito menos que os de origem
petrolífera e ainda é independente das fontes de energia petrolífera.
Deve-se acrescentar que para uma mesma potência e um mesmo peso aderente, o
esforço trator útil é maior na locomotiva elétrica que na locomotiva diesel e que a vida da
locomotiva elétrica é maior que a vida da locomotiva Diesel.
A locomotiva Diesel possui uma vida média de 12 a 15 anos enquanto a locomotiva
elétrica atinge no mínimo 15 anos.
Devemos considerar ainda que o Brasil possui energia de origem hidráulica em
abundância e que está à nossa disposição e apresentando custos baixos.
Salto Osório, Itaipu, Funil, Furnas e Tucuruí, estão aí, à disposição das ferrovias.
Devemos lembrar ainda que a ferrovia com tração elétrica é um cliente privilegiado
para o produtor de energia elétrica, pois o seu consumo é regular, pois, ela funciona noite e
dia, aos domingos e feriados. O máximo consumo da ferrovia, exceção aos trens de
subúrbio, coincide com o menor consumo geral. A eletrificação das Estradas de Ferro não
conduz ao aumento da potência instalada da Usina.
13
Ela representa um papel regulador e contribui para reduzir o preço do custo da
eletricidade.
Além disso, o motor elétrico pode suportar sobrecargas importantes tanto mais
elevadas quanto a sua duração seja mais curta, é prática normal que as correntes atinjam
sem inconvenientes sobrecargas de mais de 50% por ocasião das demarragens e na
transposição de pequenas rampas. Esta particularidade, sobretudo, se ela é conjugada com a
frenagem elétrica, permite manter uma marcha regular qualquer que seja o perfil da linha e
por conseqüência, os horários poderão ser mantidos na velocidade média mais vizinha da
velocidade limite.
A locomotiva diesel-elétrica é também uma forma de tração elétrica, mas não possui
estas vantagens.
Não podem sofrer as sobrecargas, estão limitadas à potência do seu motor diesel.
A Rede Ferroviária Federal possui projetos completos de Eletrificação de toda a linha
Rio – São Paulo, Rio – Belo Horizonte, Curitiba – Paranaguá e da Estrada de Ferro D.
Tereza Cristina.
3.3.2 – Economia dos Transportes
Devemos lembrar aqui dos Estudos feitos pelo saudoso Professor Jurandyr Pires
Ferreira, um dos maiores engenheiros ferroviários do Brasil, em sua obra Magistral
“Tratado de Mecânica Econômica dos Transportes”. Nele consta que nos Sistemas de
Transportes é importante o conhecimento dos seus custos e mostra bem as dificuldades
existentes na seleção das despesas dessa indústria, para a obtenção dos custos específicos.
Dizia ele que é fácil a obtenção dos custos médios ao longo da quilometragem, mas as
estatísticas não fornecem elementos suficientes para a tarifação específica, pois não estuda o
custo específico dos transportes.
Nos transportes, 2 variações de custo são importantes: a do aproveitamento do veículo,
e a do aproveitamento da capacidade de tração das locomotivas. O Prof. Jurandyr ao estudar
estes custos, procurou obter a parte constante dos custos médios e chegou à conclusão que
dentro de certos limites, em um trecho reto e em nível, há uma grandeza econômica
constante, que é o preço da tonelagem bruta.
14
Conhecendo-se, pois, na lei da variação dos custos, que o custo da tonelagem bruta é
praticamente constante e que as despesas de um transporte são proporcionais à unidade
bruta transportada, que é praticamente linear e considerando-se para uma primeira
aproximação o aproveitamento médio das locomotivas, o Prof. Jurandyr pôde facilmente
apreciar a variação da tonelagem útil. Assim, apreciando a constância do preço da tonelada
bruta, podemos dizer que o custo da tonelada bruta multiplicada pelo número de toneladas
brutas é, naturalmente, igual ao custo da tonelada útil multiplicada pelo número de
toneladas úteis.
(T + W) K = W
T = Tara do veículo em toneladas
W = o aproveitamento ou tonelada útil transportada
K = custo da tonelada bruta
λ
= custo da tonelada útil
Daí, podemos obter
λ
=(
T+W
) K
W
Para λ = K, teremos T + W = W que nos mostra ser K assíntota da curva, pois só um
valor infinito de W satisfaz a equação, tendo-se em vista que T é maior que zero.
Se T for a tara média dos veículos e variarmos o aproveitamento ou a lotação dos
mesmos, teremos, também, a variação do custo de tonelada útil.
Assim, o aproveitamento racional dos veículos é um fator de fundamental importância
para a redução dos custos de transporte. Tudo o que foi dito é válido também para o
aproveitamento da tração das locomotivas.
Aqui se encontra, a nosso ver o principal problema, o desperdício energético a ser
vencido pelas ferrovias do Mundo e em especial de nosso País, pois os veículos ferroviários
para o transporte de passageiros, os carros, são obsoletos e com taras elevadíssimas em
15
relação ao número de passageiros que transportam. As locomotivas possuem potências
superiores às necessárias para rebocar os pequenos trens de passageiros.
Assim, ao veículo caberá o objetivo de se obter a máxima capacidade de passageiros,
conforto e segurança. É o que os Países da Europa e até os Estados Unidos vêm procurando
atender.
3.3.3 – Carros Leves
A RFFSA, no atendimento dos transportes de passageiros utiliza carros (Budd) cujos
projetos datam de 1946, nos quais a relação Tara por passageiro varia de 800 kg a 1128 kg.
Nos ônibus que fazem o percurso Rio – São Paulo, a relação Tara/passageiros é de apenas
250 kg.
As locomotivas utilizadas na tração dos trens de passageiros como as locos Siemens de
3.000 HP, as Alco-1.600 HP, a GM SD – 38 e outras, possuem uma capacidade de tração da
ordem de 18.000 a 37.000 kg e rebocam apenas uma pequena parcela dessa capacidade.
Assim as comparações entre os consumos energéticos de ônibus e dos trens é um
absurdo, com vem sendo mostrado.
No Brasil, pesquisas têm que ser feitas na procura da utilização de materiais mais leves
como o alumínio na construção dos carros. Hoje a construção de tanques de guerra têm sido
fabricados com duralumínio, o que tem baixado o seu peso de até 30% além das vantagens
que esse material apresenta na sua conservação e operação.
Os carros de material leve, construídos com o alumínio, também são 30% mais leves
que os fabricados com materiais convencionais. No caso dos Metrôs e Trens rápidos que
exigem acelerações rápidas tão freqüentes como regulares, as reduções sensíveis do peso
morto, isto é, da tara, resultam em importantes economias em energia.
Além disso, teremos um reduzido desgaste correspondente aos trilhos e ao material
rodante.
3.3.4 – Velocidade e Via Permanente
Como os usuários desejam a realização de transportes com eficiência, o outro
problema que devemos considerar é o do aumento da velocidade, com conforto e segurança.
16
Cada vez mais as condições de concorrência são mais difíceis para os transportes de
passageiros por ferrovia.
As ferrovias têm de preparar também a sua infra-estrutura para acompanhar a
problemática técnica e sócio-econômica desse transporte. Tem-se que transportar mais
rapidamente, com mais conforto, segurança e regularidade ao menor preço.
As ferrovias não podem esquecer a sua experiência do Passado, devem ser preparadas
para o Presente, tendo sempre em vista as necessidades futuras.
Cabe à infra-estrutura da ferrovia, elemento básico que a caracteriza à obtenção desse
trinômio.
Do traçado de uma ferrovia da sua geometria e da sua constituição, depende
principalmente a possibilidade do aumento da velocidade na execução dos transportes dos
passageiros de longo curso.
Durante muitos anos, a via não foi renovada adequadamente e portanto seria muito
elevado o aumento puro e simples das suas velocidades com conforto e segurança, sem um
controle rígido da sua manutenção, mas no caso da Rede Ferroviária Federal S/A os
processos tradicionais de renovação, conservação e controles da Via, antigamente baseadas
na maciça intervenção humana, estão sendo substituídos por processos mecânicos, mais
eficientes, menos sofridos e exigindo menor número de empregados.
Aqui devemos chamar a atenção para uma classificação das Vias que nos parece
correta:
a) As vias de altas velocidades para 200 / 250 / 300 km/h.
b) As vias de velocidades elevadas ainda no domínio dos conhecimentos tradicionais
de 120 / 140 / 160 / 180 km/h.
− Vias de Altas Velocidades 200 / 250 / 300 km/h
Estas velocidades só poderão ser atingidas em vias que apresentem não só
condições técnicas de traçados próprios como curvas de grandes raios
4.000 m, baixas
rampas e cujas instalações fixas como a superestrutura, a catenária, sinalização, etc.
possuam condições para suportar as grandes solicitações que tais velocidades provocam.
17
Os efeitos das ondas de choque, de natureza aerodinâmica, produzidas quando 2
trens se cruzam a tais velocidades, a sua passagem em túneis, pontes, estações, passagens de
nível, etc. apresentam situações que devem ser exaustivamente estudadas.
Para o atendimento dessas condições, a adaptação de uma linha existente a essas
altas velocidades é quase impossível, pois seria necessária uma nova geometria do traçado e
novo dimensionamento da infra e da superestrutura, alargamento das entrevias, recuo de
obstáculos marginais, novo gabarito para os túneis e as pontes, etc.
O custo dessa adaptação deverá ser superior à construção de uma Via independente
e previamente estudada.
É o caso das linhas de Tókio – Osaka, Paris – Lion, Roma – Firense, etc.
− Vias de Velocidades Elevadas de 120 / 140 / 160 / 180 km/h
Quando desejamos atingir as velocidades de 120 / 140 / 160 / 180 km/h, as
características básicas das vias, permanecem válidas.
Os melhoramentos a serem obtidos, situam-se no campo econômico e no técnico,
com o objetivo de se tornar a operação eficiente, segura e rentável. Muitas vezes é
necessária a melhoria do perfil, do traçado, a introdução das curvas de transição, das
plataformas, dos cruzamentos, da sinalização e da eletrificação e a adoção das passagens de
níveis diferentes, quer dos veículos, quer de pedestres.
O melhor seria que essas Vias fossem eletrificadas, no entanto, a tração Diesel é
também um modo que atende as altas velocidades.
Essa solução foi adotada, por várias estradas de ferro, como a SNCF em algumas de
suas linhas, as estradas de ferro Dinamarquesas, Alemães, Austríacas, Suíças, Italianas e
outras.
No Brasil, deveríamos adotar essa prática das ferrovias européias em face do
traçado de nossas linhas, da sua superestrutura e dos sistemas de sinalização e da
obsolescência de nosso material rodante e de tração.
Assim, para as nossas principais linhas a velocidade de 140 km/h seria a meta a ser
conseguida em prazo curto, que exigiria apenas a renovação da linha, sua consolidação e
18
reaparelhamento, aquisição de carros, locomotivas e automotrizes modernas eficientes e
seguras.
Prevendo-se para o futuro a adoção de 160 /180 km/h em decorrência da evolução
do material rodante, com novas concepções funcionais como as automotrizes e unidades
elétricas. Automotoras de suspensão pendular e/ou “turbotrens” e com a melhoria de
algumas curvas para atingir raios de 2.000 e 3.000 m.
A solução a ser adotada para as ferrovias brasileiras seria:
− Adoção como a RFFSA vem fazendo, da linha férrea sem juntas com barras
longas soldadas, com fixação elástica, sobre dormentes de concreto monobloco.
Uniformização dos trilhos em 68 ou 57 kg/m de aço normal ou resistente ao desgaste,
conforme o traçado da linha e as TK brutas/diárias que se verificarem. A construção de
passagens de nível em todas as linhas. Aquisição de material de transporte e de tração que
atendam às melhores condições de aproveitamento, de forma que se diminuam as relações
Tara/Peso passageiros e que as locomotivas tenham a sua capacidade de tração plenamente
utilizada. Aumento das velocidades das locomotivas de carga. A atual é absurdamente
baixa, 13 km/h.
Dessa forma se teria, pela presença da nossa indústria, o fomento da Economia
Nacional, no mais elevado padrão técnico, podendo as ferrovias brasileiras se
transformarem em um exemplo para as Nações amigas da América do Sul.
FINALMENTE
1 – Deve-se ter como objetivo no transporte de passageiros a redução dos tempos de
viagem de um centro de cidade a outro pela melhoria das condições da infra e superestrutura
e os equipamentos de sinalização e controle, utilizando o equipamento convencional com
melhorias e aperfeiçoamentos, permitindo em um primeiro estágio velocidades médias de
120 km/h a 140 km/h.
2 – Cumprimento invariável dos horários para que o passageiro sinta que está gozando
de um direito.
CONCLUSÕES
19
A volta às ferrovias do transporte de passageiros de interior às velocidades médias de
120 a 140 km/h é um imperativo, em face das necessidades sócio-econômicas do povo
brasileiro.
Deve-se:
1 – Manter a Via Permanente tradicional com uma melhor manutenção e os devidos
controles de segurança;
2 – Aumentar as velocidades dos trens de carga;
3 – Empregar a cibernética nas ferrovias, que é um dos seus campos próprios;
4 – Eletrificar as suas linhas já projetadas;
5 – Estabelecer projetos em convênios com as Universidades de Pesquisa e
desenvolvimento do material de transporte, visando:
a) Análise do comportamento dos carros de passageiros ferroviários sob a ação
das solicitações em serviço.
b) Avaliação do desempenho dos carros ferroviários que conduzam a diminuição
da tara;
c) Projetar o melhor aproveitamento possível da sua lotação, com conforto,
comodidade e segurança dos passageiros;
d) Elaborar novas recomendações para o projeto e construção de carros
ferroviários com a utilização de novos materiais, como o alumínio por
exemplo.
6 – Efetiva participação da Indústria Nacional.
20