Simulação de linha de transporte alternativo
hidroviário entre Duque de Caxias e Praça XV
no Rio de Janero
Rubens Aguiar Walker
[email protected]
UNIGRANRIO
Jean Veloso Silva
[email protected]
UNIGRANRIO
Alexandre Camacho da Paixão
[email protected]
SENAI CETIQT
Sergio Baltar Fandino
[email protected]
UEZO
Resumo:O presente artigo trata da logística no transporte público de passageiro, mostrando como é o
transporte no Rio de janeiro e baixada fluminense atualmente, tendo como objetivo mostrar os modais
utilizados e suas características e a partir de estatísticas propondo um modelo modal hidroviário como
uma alternativa de transporte pouco utilizado atualmente. Observando as normas da capitania dos portos
para desenvolver requisitos para o funcionamento da referida linha mostrando sua viabilidade ou não
através da simulação, representando o funcionamento do sistema em um modelo próximo do real, sem
sua implantação, fornecendo dados suficientes a tomada de decisão.
Palavras Chave: Logistica - Viabilidade - Simulação - -
1. JUSTIFICATIVA
O presente artigo simulará uma linha de transporte hidroviário que atenderá os
usuários do transporte público. Com o projeto de transporte alternativo espera-se alcançar
melhoria da qualidade de vida da população e do meio ambiente. Iremos apresentar a situação
atual e propor um modelo futuro, validando por meio de simulação.
2. MODELO ATUAL DE TRANSPORTE
Um problema comum em grandes cidades, e centros urbanos do Brasil onde reside a
maior parte da população, é o uso extremamente elevado de automóveis, vans e ônibus, o que
leva a uma utilização excessiva do sistema viário, e consequentemente, a uma situação difícil
tendendo a forte ineficiência com prejuízos econômicos e sociais crescentes. No Rio de
Janeiro e baixada fluminense não é diferente, ônibus lotado e transito intenso, chegar ao
trabalho é tarefa complicada para os cariocas, para fugir do desconforto de enfrentar o ônibus
lotado vemos muitos carros somente com o condutor o que ajuda aumentar os
congestionamentos e o tempo de viagem que em muitos casos chega até três horas, tanto ida
quanto a volta. Tendo o transporte público carioca sua base também focada no modal
rodoviário, e mesmo com a faixa seletiva para ônibus na Avenida Brasil, a melhoria da
conservação das ruas, a criação do BRT (Bus Rapid Transit) sigla em inglês que significa
transporte rápido por ônibus, que são transportes articulados que trafegam em corredores
exclusivos, como resultado oferece uma alternativa de viagem bem mais rápida para os seus
usuários prometendo uma melhoria no transporte, mas modal rodoviário sozinho já não
suporta o crescimento da população que precisa do transporte, por exemplo, para procurar
atendimento básico de saúde, além de outros serviços indispensáveis, do lazer, pois a cidade
recebe grande quantidade de turistas e dos funcionários, pois novos postos de trabalho que são
criados com o crescimento da economia. A verdade é que o transito para, nos horários de
maior movimento. A Figura 1 Quadro geral do transporte por ônibus, mostra dados transporte
do Rio de Janeiro:
///
Figura 1 Quadro geral do transporte por ônibus
Fonte: SETRERJ, 2014.
.
3. TRANSPORTE PÚBLICO EM TRENS
A rede ferroviária federal foi criada em 30 de setembro de 1957, aglutinando 18
ferrovias, incluindo a Estrada de ferro Central do Brasil, a Estrada de Ferro Leopoldina e a
Rede Mineira de Viação (RMV).
A Companhia Brasileira de Trens Urbanos (CBTU) foi criada em 22 de fevereiro de
1984 para atender aos trens suburbanos no Brasil, incluindo os do Rio de Janeiro.
Em 26 de setembro de 1996, em leilão, a Estrada de Ferro Central do Brasil passou para M.R.
S logística e 1997, a CBTU no Rio de Janeiro passou a demanda de trens para o Estado, com
o nome de Flumitrens.
Hoje denominada Central, aglutinando a Companhia Transporte Coletivo (bondes do
bairro Santa Tereza). A SuperVia (Concessionária de Transportes Ferroviários S.A.) começou
a operar o transporte urbano de passageiros em onze municípios da Região Metropolitana do
Rio em 1998. Desde então, muitos avanços aconteceram no setor, se tornando outro transporte
urbano de grande movimentação que transportam milhões todos os dias, segundo a Tabela 1
Tempos das viagens de trem até a Central, o tempo médio de viagem no horário de maior
movimento é de 43 minutos de Duque de Caxias até a Central.
PARTIDA
CHEGADA
LINHA
SERVIÇO
05:15:00
05:56:00
SARACURUNA PARADOR
05:30:00
06:11:00
SARACURUNA PARADOR
05:45:00
06:26:00
SARACURUNA PARADOR
05:50:00
06:31:00
SARACURUNA PARADOR
06:03:00
06:44:00
SARACURUNA PARADOR
06:13:00
06:54:00
SARACURUNA PARADOR
06:18:00
06:59:00
SARACURUNA PARADOR
06:29:00
07:10:00
SARACURUNA PARADOR
06:38:00
07:19:00
SARACURUNA PARADOR
06:43:00
07:24:00
SARACURUNA PARADOR
06:59:00
07:40:00
SARACURUNA PARADOR
Tabela 1 Tempos das viagens de trem até a Central
Fonte: supervia 2014.
.
Ainda segundo a operadora a partir de março de 2014 entram em operação dois trens,
as novas composições são formadas por oito vagões cada, o dobro daqueles que circulam
atualmente, aumentando a capacidade de passageiros transportados para 2,6 mil por viagem.
Outro transporte que apresenta grande capacidade de transporte em massa, porém pouco
utilizado é o transporte por Catamarã e barcas.
4. TRANSPORTE PÚBLICO EM CATAMARÃ E BARCAS
Segundo cálculos do IBGE no Gráfico 1 Taxa de crescimento da população, há uma
gradativa redução da taxa de crescimento populacional para uma projeção até 2030.
Gráfico 1 Taxa de crescimento da população
Fonte: IBGE, 2014.
Mas, ainda sim, o crescimento populacional tem sido maior que a capacidade das
empresas de transporte em aumentar sua capacidade com a seguinte estimativa: só para Duque
de Caxias 10,26% em (10 anos), população em 2010 era 855.048 habitantes, já em 2013 pulou
para 873.921, um aumento de 2,16% em apenas três anos.
O crescimento populacional é um grande problema para governo e empresas do setor
de transporte, a Tabela 2 Media de Passageiros mostra dados de movimento médio diário de
passageiros sobre os modais em quatro anos.
Passageiros X 1000
Rodoviário
Ônibus
2 303
2009
2 356
2010
2 552
2011
3 289
2012
Tabela 2 Media de Passageiros
Fonte: PORTALGEO RIO 2014.
Ano
Ferroviário
Metrô
548
588
640
669
Trem
496
499
516
528
Hidroviário
Catamarã
65
72
107
106
Para a Tabela acima em quatro anos temos um crescimento de passageiros em 42,8%
para ônibus, 18% para o metro, 6,45% para trem e 63,8% para Catamarã. Os dados mostram
claramente a necessidade de investimentos no setor de transporte tendo em vista ainda que,
uma viagem de ônibus durante o horário de maior movimento devido o transito é imprevisível
devido ao grande fluxo de veículos, já de trem, segundo a supervia é de 43 minutos da estação
de Duque de Caxias a Central do Brasil e de Catamarã varia entre 20 e 70 minutos
dependendo do trajeto.
5. PROJETO DE LEI Nº 1960/2004
Como vimos nos dados apresentados podemos identificar que, a integração entre os modais
disponíveis não é solução definitiva para os problemas de transporte público, mas, é
indispensável o investimento e ampliação para melhor atender a crescente demanda, o
PROJETO DE LEI Nº 1960/2004 que cria a linha Rio-Duque de Caxias de Catamarãs, que
pode integrar o sistema caminhando ao lado dos governos municipais em atendera demanda
populacional. Para funcionar serão escolhidos e geograficamente viáveis entre os municípios
conforme o Art. 3º - (Os pontos de atracação de origem e de destino da linha criada por esta
Lei serão situados em locais a serem determinados em função de estudos prévios de
viabilidade técnica e econômica, de acordo com o disposto nos parágrafos 3º e 4º do Art. 3º do
Decreto nº 23.925, de 1997, podendo-se utilizar ponto de atracação e terminal já existente), e
mapa extraído do Google Earth, que também forneceu uma distância de 28.300 metros entre
os pontos de Duque de Caxias e a praça XV, na Figura 3 Imagem Baia de Guanabara, fica
fácil a compreensão dos dados acima descritos.
Figura 3 Imagem Baia de Guanabara
6. MODELAGEM DO PROBLEMA PARA A SIMULAÇÃO
Uma linha de Catamarãs que só existe como lei, na prática não se tem conhecimento
técnico dos tempos de viagem ou capacidade de transporte de passageiros a realidade é
abstrata.
Será modelada apenas a linha de Catamarãs, pois focar no problema específico evita falhas
pelo excesso de informações.
6.1 Objetivos:
Estabelecer como é o funcionamento regular da linha Duque de Caxias x Praça XV para o
transporte de passageiros;
Definir número de embarcações que deverá operar no sistema de modo a maximizar a
capacidade de transporte de passageiros;
Estabelecer os horários de intervalo entre viagens;
Definir capacidade de passageiros diários no sistema;
E definir modelos comparativos para o sistema.
Aspectos Financeiros significativos:
Arrecadação diária;
Custos.
Formulação do modelo:
6.2 Descrições do processo
O processo se inicia com a entrada dos passageiros na estação de embarque que pagam a
passagem e aguarda a chegada do Catamarã (hoje os passageiros dos de qualquer tipo de
transporte admitem que um prazo de 20 minutos fosse o máximo por consenso a esperar,
como se trata de uma alternativa esse tempo será adotado como base); após atracar é
autorizado o embarque que dura em média 5 minutos; embarcados os passageiros; iniciando a
viagem e após o percurso chegando à estação de destino o marinheiro atraca e os passageiros
desembarcam também em média 5 minutos; ficando livre para a próxima viagem como ilustra
o modelo Figura 4 Modelagem do processo .
Figura 4 Modelagem do processo
Para a simulação como a linha ainda não existe na prática, tem-se o seguinte problema não é
conhecido o tempo de viagem, quantidades de viagens diárias, número de passageiros,
intervalo entre viagens nos horários de maior movimento.
7. FILA DE ESPERA
A análise dos problemas das filas tem início com uma descrição dos elementos básicos da
situação. Cada situação específica terá características diferentes; porém quatro elementos são
comuns a todas as situações:
1. Um input, ou população de clientes potenciais;
2. Uma fila de espera de clientes;
3. As instalações de serviço, que consistem em uma pessoa (ou equipe), uma
máquina ou (grupo de máquinas) ou ambas necessário para executar o serviço
para o cliente;
4. Uma regra de prioridade que seleciona o próximo cliente a ser atendido pelas
instalações de serviço.
O sistema de serviço para linha de Catamarãs será de canais múltiplos fase única, ainda
segundo Ritzman (2009), a demanda será o grande suficiente para justificar o serviço em mais
de uma instalação ou quando são diferentes. Os clientes formam uma ou mais filas,
dependendo do processo.
Os passageiros chegam às estações de forma imprevisível para estimar as chegadas
deverá ser usada uma distribuição de probabilidade, para Robert (2013), “a Distribuição de
Poisson está associada com taxas de chegadas. Reflete a probabilidade associada com um
número finito de sucessos (chegadas) ocorrendo em um determinado intervalo de tempo ou
área específica. Para cada valor inteiro da variável aleatória X, há uma única probabilidade de
ocorrência. Em modelos de fila, a taxa de chegadas de clientes em um sistema é referida com
um processo de entrada de Poisson. Isso implica que os tempos entre chegadas de clientes são
exponencialmente distribuídos.”
8. O PROJETO DE SIMULAÇÃO NO PROMODEL
O Promodel utiliza o sistema operacional Windows, e ao abrir o programa devemos
clicar no ícone informação geral, definir o nome do modelo à biblioteca gráfica, tempo em
minutos e distancia em metros, e salvar o modelo em uma pasta. Começamos então criando
um plano de fundo para nos orientarmos na construção do modelo em seguida clicar na aba
construir locais.
Os locais são pontos fixos através dos quais as entidades se movem, e podem ser locais
de armazenamento esteira, pontes rolantes, na simulação serão usadas pequenas guaritas para
simbolizar as estações de embarque. Nos locais, devemos ainda, nomeá-los, informar
capacidade que será infinita, unidade de 1 para cada local, estatística e regra de decisão para
saída de entidades, para o modelo será o primeiro a entrar é o primeiro a sair.
As entidades são itens processados através do sistema, eles podem representar peças
pessoas ou tudo mais que requer recurso do sistema, as entidades possuem ícones gráficos
para representa-los em diferentes estágios do processamento ou em pontos do sistema,
normalmente a entidade é autotransportável e deve-se definir sua velocidade, na simulação
teremos pessoas caminhando a velocidade média de 66,6 m/m ou 4 k/h e também definir os
níveis de saídas estatísticas.
As redes de caminhos são de local a local e podem ser usados tanto por entidades como
por recursos, ao começar a criar as redes de caminhos deve-se criar um nome para a simulação
será (Caxias_Pca_XV) , tipo, nesse caso se os recursos ou entidade ultrapassam uns aos outros
ou seguem uma fila, para a simulação será (Não-Passante), em tempo ou distância se será
usado distância, os caminhos de ponto a ponto com distância para a simulação de 28.300
metros e 1000 metros do estaleiro e se será unidirecional como se fosse uma linha circular
entre dois pontos para facilitar a visualização, e as interfaces que é a ligação entre cada ponto
e o local da simulação.
Os recursos podem ser uma pessoa, um equipamento ou um transportador necessário
para executar uma ação, na simulação será usada uma embarcação para simbolizar
graficamente o Catamarã que se moverá entre os locais usando a rede de caminhos, ao criar o
recurso foi nomeado como (Catamarã), em quantidades foi usado uma distribuição normal 10
com variação de 4, pois o Promodel definirá as quantidades no sistema durante a simulação,
não será designada nenhuma parada, em especificações escolhemos a rede que será
(Caxias_Pca_XV),base em R5 onde o recurso Catamarã fica antes de iniciar a simulação e
caso esteja ocioso, em pesquisa de entidade será a mais próxima, em movimentação a
velocidade vazio e cheia será a mesma.
8.1 Velocidade dos Catamarãs
Como mostra na Tabela 2 Velocidades para a simulação, a velocidade das
embarcações é expressa em Nó Náutico de acordo as normas marítimas, será necessário
algumas conversões e a velocidade média será 70% da velocidade máxima então:
1 nó = 1,85 km/h = 0,51 m/s ou 1Km/h = 0,54 Nó
Temos duas velocidades a dos Catamarãs de alta capacidade de passageiros e média
capacidade de passageiros, para a simulação será usado os valores para alta capacidade de
passageiros como velocidade de trabalho igual a:
Velocidade dos Catamarãs
Nó
Km/h
Velocidade máx. / capacidade média
25
46,3
Velocidade média. / capacidade média
17,5
32,4
Velocidade máx. / alta capacidade
16
29,6
Velocidade média / alta capacidade
11,2
20,7
Tabela 2 Velocidades para a simulação
Fonte: NPCP, 2014.
m/h
46.300
32.400
29.600
20.700
m/m
771,6
540,1
493,8
345,7
Distância de um ponto de embarque a outro = 28,3 km = 28.300m.
Tempo de Viagem em minutos é igual à distância em metros dividido pela velocidade.
m/s
12,9
9
8,2
5,8
Fórmula:
Equação 1 Tempo de viagem
Logo, temos para a aceleração do Catamarã que é dado pela fórmula de variação de espaço
dividido pela variação de tempo na tabela abaixo:
Fórmula:
Equação 2 Aceleração do Catamarã
Tempo de viagem do Catamarã
Catamarãs
Velocidade m/m Tempo de viagem min.
Aceleração
m/s²
12,85
9
8,23
5,76
Velocidade máx. /capacidade média
771,6
36,7
Velocidade média / capacidade média
540,1
52,4
Velocidade máx. / alta capacidade
493,8
57,3
Velocidade média / alta capacidade
345,7
81,9
Tabela 3 Tempo de viagem para a simulação.
Fonte: Google Mapas, 2014.
Para a simulação será usada velocidade média que é o mais próximo do real em termos
de utilização das embarcações.
O tempo de embarque e desembarque de passageiros será de uma distribuição normal
de 4 minutos com variação de 2 minutos, sendo o tempo médio observado em uma das
estações da concessionária que administra as linhas existentes para o Promodel esse tempo
deve ser convertido em segundos da seguinte maneira N(240,120).
Construir Processos:
A lógica de processos define as operações de roteamento de cada tipo de entidade em
cada local no sistema. O processo é definido para cada tipo de entidade em cada local, onde
está aguarda uma ação ou simplesmente aguarda o acesso a um local subsequente. De forma
que no Promodel escolhemos a entidade que é o passageiro que é enviado para um local, é
realizada uma operação temos na saída que continuará sendo passageiro, tendo como destino
outro local, é definida uma regra de roteamento das entidades passageiros que será o primeiro
disponível, e uma lógica de movimentação do recurso (Catamarã) deixando-o livre para a
próxima operação.
Construir chegadas: é a introdução de entidade no sistema, uma chegada num local é
especificada como sendo uma quantidade ou tamanho do lote para cada tipo de entidade, as
chegadas podem ser infinitas ou usar uma distribuição de probabilidade, para o modelo a
distribuição de Poisson pode ser usada com bons resultados no item quantidades, em
entidades será selecionado passageiro, o local é (Caminho_E_XV) e (Caminho_e) a primeira
vez será no primeiro minuto, ocorrência é infinita e a frequência 10 minutos.
Construir variáveis globais: é um contador, uma chave lógica, um dispositivo de
acompanhamento ou algo para qualquer proposito adicional.
Serão inseridas quatro variáveis no sistema:
 Quantidade de passageiro em praça XV;
 Quantidade de passageiros em Duque de Caxias;
 Valor da passagem;
 E valor arrecadado.
A tarifa para o cálculo será de 4,80 R$ que é a praticada pela operadora não
dependendo da distância e sim do serviço prestado conforme a descrição da Tabela 4 Dados
sobre linhas, tempo de viagem e tarifas.
Linhas, tempos de viagem e tarifas.
Tarifa
Linhas
Tempo em Minutos
R$
Bilhete único R$
Praça XV Praça Arariboia
20
4,80
3,10
Praça XV Charitas
20
13,00
Praça XV Paquetá
50 a 70
4,80
3,10
Praça XV Cocotá
55
4,80
3,10
Tabela 4 Dados sobre linhas, tempo de viagem e tarifas
Fonte: CCR Barcas, 2014
Em informação geral, lógica de termino será inserida uma fórmula para calcular o
valor arrecadado no período simulado que é: (Inc Valor_arrecadado, (QTD_pasageiros_PcXV
+QTD_passageiros_DC)*valor_da_passagem). As informações serão exibidas na tela ao final
da simulação.
Para finalizar em opções de simulação, período de simulação escolher tempo,
Tempo de simulação será de 16 horas que corresponde entre 05:00 horas e 21:00 horas,
número de réplicas 1, salvar e executar modelo.
9. ANÁLISE DOS RESULTADOS
O último passo para o projeto de simulação, já que não será visto a implementação, é a
análise dos resultados de forma a orientar a tomada de decisão.
Para a Tabela 5 Tabela comparativa entre linhas de barcas e Catamarãs em minutos, que com
os dados obtidos com a simulação e disponíveis em arquivo pela operadora do sistema de
transporte hidroviário público, torna possível analisar a efetividade da nova linha.
Tabela comparativa entre linhas de barcas e Catamarãs em minutos
Tempo de Nº de Tempo
de Intervalo
Linhas
viagem
viagens desembarque entre viagens
Praça
XV Praça
20
72
5
10
Arariboia
Praça XV Charitas
20
39
5
15
Praça XV Paquetá
50 a 70
9
10
90
Praça XV Cocotá
55
10
5
60
Praça XV Duque de
81
26
4
20
Caxias
Tabela 5 Tabela comparativa entre linhas de barcas e Catamarãs em minutos
Para Vasconcelos (2005), A necessidade de circular está ligada ao desejo de realização
das atividades sociais, culturais políticas e econômicas consideradas necessárias na sociedade.
Adicionalmente, a circulação está ligada aos fatores individuais de mobilidade e
acessibilidade. Assim, por um lado, ela tem relação com as condições físicas pessoais dos
viajantes e com a capacidade de pagamento dos custos incorridos. Por outro lado, ela depende
da disponibilidade de tempo por parte das pessoas e do casamento adequado com os horários
de funcionamento das atividades nos destinos (janelas de tempo), bem como da oferta de
meios de transporte. O uso do sistema de circulação só pode ser feito se todas essas condições
forem satisfeitas. Portanto, o uso efetivo do sistema de circulação é caracterizado por
diferenças enormes entre pessoas, classes e grupos sociais. Ainda segundo Vasconcelos
(2005), quando uma pessoa sai de casa de manhã ela toma várias decisões: a que horas sair,
para onde ir e qual o modo de transporte. Se há outras pessoas na casa pertencentes à mesma
família ou grupo, as decisões acabam interferindo umas nas outras, uma vez que as atividades
das pessoas têm relação entre si.
De acordo com Vasconcelos e o tempo de viagem no Gráfico 2 Tempo de viagem de
Catamarã descrito no texto de até três horas no modal rodoviário nos horários de maior
movimento, disponibilidade dos serviços no caso sistema metroviário, a nova linha de
Catamarã é longa com 81 minutos de tempo de viagem, bem maior em relação às existentes,
mas com capacidade de atender os usuários principalmente pelo fato de previsão do aumento
de veículos da população e da força de trabalho.
Gráfico 2 Tempo de viagem de Catamarã
Fonte: simulação e dados do sistema hidroviário
10. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A simulação dependendo das variáveis pode retornar resultados diferentes dos vistos
no trabalho, isso ocorre devido à capacidade do simulador de altera-las de forma que é um
instrumento valioso para a tomada de decisão, pois o gestor tem a opção de testar as várias
alternativas sem gastos.
A efetividade da linha Duque de Caxias Praça XV, foi modelada do ponto de vista dos
passageiros do transporte público, para ser feito do ponto de vista do empreendedor, ou seja,
empresa ou grupo que possa se interessar pela instalação da linha são necessários estudos
mais abrangentes relativos não só a linha, mas todo o conjunto necessário ao seu
funcionamento, desde documentação, concepção das instalações, gestão da manutenção,
podendo ser feitos em trabalhos futuros.
11. CONCLUSÂO
Se instalada um estação de Catamarã em Duque de Caxias, conforme prevê o
PROJETO DE LEI Nº 1960/2004, teríamos na prática mais uma opção de deslocamento frente
aos engarrafamentos em uma das principais vias de acesso ao Rio de Janeiro à rodovia
Washington Luiz, que é a porta de entrada para quem vem da região serrana e Minas Gerais, o
uso do sistema hidroviário pode trazer grandes benefícios além da comodidade no transporte
que pode ser mais rápido por não ter transito, e a viagem pode ser mais confortável e mais
segura, pode também aliviar os engarrafamentos para quem vem também de outros pontos da
baixada acessados pela rodovia Presidente Dutra e a própria Avenida Brasil, além de ser uma
alternativa de transporte à implantação do sistema pode gerar novos empregos, com a criação
de novos postos de trabalho melhorando a economia, a redução do tempo de viagem pode dar
mais qualidade de vida para os usuários por ter mais tempo para disponível, e com a
olimpíada alternativa de transporte que facilitará o acesso e o movimento das pessoas
envolvidas e turistas atraídos para a região.
12. REFERÊNCIAS
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