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GEORGE LUIS MORAES ROLEMBERG ESTUDO EXPLORATÓRIO DE UM SISTEMA BÁSICO DE TREM DE ALTA VELOCIDADE NO NORDESTE DO BRASIL (CE, RN, PB, PE) NATAL-RN 2018 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
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GEORGE LUIS MORAES ROLEMBERG
ESTUDO EXPLORATÓRIO DE UM SISTEMA BÁSICO DE
TREM DE ALTA VELOCIDADE NO NORDESTE DO BRASIL
(CE, RN, PB, PE)
NATAL-RN
2018
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
George Luis Moraes Rolemberg
Estudo exploratório de um sistema básico de trem de alta velocidade no Nordeste do Brasil
(CE, RN, PB, PE)
Trabalho de Conclusão de Curso na modalidade
Monografia, submetido ao Departamento de Engenharia
Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte
como parte dos requisitos necessários para obtenção do
Título de Bacharel em Engenharia Civil.
Orientador: Prof. Dr. Rubens Eugênio Barreto Ramos
Natal-RN
2018
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN
Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede
Rolemberg, George Luis Moraes.
Estudo exploratório de um sistema básico de trem de alta
velocidade no Nordeste do Brasil (CE, RN, PB, PE) / George Luis
Moraes Rolemberg. - 2018.
93 f.: il.
Monografia (graduação) - Universidade Federal do Rio Grande do
Norte, Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil.
Natal, RN, 2018.
Orientador: Prof. Dr. Rubens Eugênio Barreto Ramos.
1. Trem de alta velocidade - Monografia. 2. Engenharia
ferroviária - Monografia. 3. Competitividade modal - Monografia.
I. Ramos, Rubens Eugênio Barreto. II. Título.
RN/UF/BCZM CDU 629.421.1
George Luis Moraes Rolemberg
Estudo exploratório de um sistema básico de trem de alta velocidade no Nordeste do Brasil
(CE, RN, PB, PE)
Trabalho de conclusão de curso na modalidade
Monografia, submetido ao Departamento de
Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio
Grande do Norte como parte dos requisitos
necessários para obtenção do título de Bacharel em
Engenharia Civil.
Aprovado em 08 de maio de 2018,
______________________________________________________________
Prof. Dr. Rubens Eugênio Barreto Ramos, Eng. Civil, UFRN – Orientador
______________________________________________________________
Prof. Dr. José Luiz da Silva, Eng. Eletricista, UFRN – Examinador interno
______________________________________________________________
Prof. Dr. Renato Samuel Barbosa de Araújo, Eng. Civil, IFRN – Examinador externo
Natal-RN
2018
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais Verônica Cristina Pereira de Moraes Rolemberg e Giuseppe Pinheiro
Rolemberg, que sempre me proporcionaram as ferramentas para ir em busca do conhecimento,
me motivaram e deram exemplo, que trabalho duro e perseverança sempre dão bons resultados.
Ao Prof. Dr. Rubens Eugênio Barreto Ramos por me fornecer o conhecimento
necessário para a realização desse trabalho, assim como a motivação, o apoio e o empenho para
que a monografia fosse feita.
Ao Engenheiro Júlio César Aciole Barbosa, por ter me dado a oportunidade de trabalhar
na obra de recuperação e ampliação da ponte Felipe Guerra em Assú/RN, onde pude expandir
meus conhecimentos na área da Engenharia Civil.
Aos meus familiares, amigos e namorada que sempre estiveram comigo ao longo dessa
caminhada, não me deixando abater nos momentos mais difíceis e fornecendo todo o apoio para
chegar aonde estou.
RESUMO
Título: Estudo exploratório de um sistema básico de trem de alta velocidade no Nordeste
do Brasil (CE, RN, PB, PE)
O trem em alta velocidade (TAV) vem sendo um modal muito explorado pelas grandes
economias mundiais, por trazer aos seus passageiros, a velocidade, conforto e preços mais
acessíveis do que as passagens aéreas. No Brasil, há um projeto de implementação do TAV
entre as cidades do Rio de Janeiro e Campinas, porém o alto custo não atraiu empresas
interessadas em implementar esse modal. A monografia apresenta um estudo básico de
implementação da linha de alta velocidade no Nordeste, precisamente nos estados do Ceará,
Rio Grande do Norte, Paraíba e Pernambuco. É analisado a competividade dos modais
operantes nas rotas dos 4 estados, em tempo de viagem e economicamente. Foi verificado que
a frequência de até 3 trens por rota é suficiente para atender a demanda do avião e do ônibus
juntos em cada rota, além do TAV obter um retorno financeiro mais rápido que os outros
modais. O custo de implantação foi estimado de acordo com o projeto do TAV entre Rio e
Campinas e valores fornecidos pelo custo médio geral do DNIT.
Palavras-chave: trem de alta velocidade, trem a grande velocidade, engenharia ferroviária,
Nordeste brasileiro, Brasil, Competitividade modal.
ABSTRACT
Title: Exploratory study on a basic high-speed rail system in Brazilian Northeast (Ceará, Rio
Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco)
The high-speed rail (HSR) has been a mode widely explored by the major economies of
the world, bringing passengers, speed, comfort and prices more affordable than air tickets. In
Brazil, there is a project to implement the HSR between the cities of Rio de Janeiro and
Campinas, but the high cost did not attract companies interested in implementing this modal.
The monograph presents a basic study of the implementation of the high speed line in the
Northeast, precisely in the states of Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba and Pernambuco. It is
analyzed the competitiveness of the operating modes on the routes of the 4 states, in travel time
and economically. It was verified that the frequency of up to 3 trains per route is sufficient to
meet the demand of the airplane and the bus together in each route, besides the HSR obtain a
financial return faster than the other modal ones. The cost of implementation was estimated in
accordance with the HSR project between Rio and Campinas and values provided by the
average overall cost of the DNIT.
Keywords: High-speed rail, railway engineering, Brazilian Northeast, Brazil, Modal
competition.
Sumário 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 13
1.1 Contextualização ........................................................................................................ 13
1.2 Objetivo ..................................................................................................................... 17
1.3 Estrutura da Monografia ............................................................................................ 18
2. O SISTEMA FERROVIÁRIO .......................................................................................... 18
2.1 Definição .................................................................................................................... 18
2.2 Constituintes .............................................................................................................. 19
2.2.1 Infraestrutura ferroviária..................................................................................... 19
2.2.2 Material rodante .................................................................................................. 22
2.2.3 Operações ferroviárias ........................................................................................ 26
2.3 Sistema de técnicas ferroviárias ................................................................................. 26
2.3.1 Descrição da técnica ........................................................................................... 26
2.3.2 Características técnicas diferenciais entre a ferrovia e outros meios de transporte
rodoviários ......................................................................................................................... 27
2.4 Classificação dos sistemas ferroviários ..................................................................... 28
2.4.1 Velocidade na engenharia ferroviária: design e operação .................................. 28
2.4.2 Classificação dos sistemas ferroviários baseados na funcionalidade. ................ 30
2.4.3 Classificação do sistema ferroviário baseado na bitola ...................................... 35
2.4.4 Classificação dos sistemas ferroviários baseado no tráfego. .............................. 36
2.5 Capacidades do sistema ferroviário ........................................................................... 36
2.5.1 Vantagens e desvantagens da ferrovia ................................................................ 36
2.5.2 Comparação das capacidades em diferentes sistemas de transportes ................. 40
3. TREM DE ALTA VELOCIDADE ................................................................................... 41
3.1 Distinções entre trens de alta velocidade e trens convencionais. .............................. 41
3.2 Definição econômica de um trem de alta velocidade ................................................ 43
3.3 Problemas provenientes dos trens de alta velocidade ................................................ 45
3.4 Especificações e soluções técnicas para o alcance das altas velocidade ................... 48
3.4.1 Características do alinhamento geométrico do trecho ........................................ 48
3.4.2 Componentes da superestrutura do trecho .......................................................... 50
3.4.3 Estruturas de engenharia ..................................................................................... 50
3.4.4 Sistemas do trecho .............................................................................................. 52
3.4.5 Material rodante .................................................................................................. 52
3.5 Trem de alta velocidade x avião ................................................................................ 53
3.6 Relação energia e trem de alta velocidade ................................................................. 58
3.6.1 Alimentação elétrica em um trem de alta velocidade ......................................... 58
3.6.2 Eficiência energética........................................................................................... 61
4. CUSTOS DE UM TREM DE ALTA VELOCIDADE ..................................................... 65
4.1 Custos de implementação .......................................................................................... 65
4.2 Custos de operação em linhas de alta velocidade ...................................................... 67
4.2.1 Custos de operação da infraestrutura .................................................................. 67
4.2.2 Custos de operação do material rodante e dos trens ........................................... 68
5. CONCEPÇÃO DE UMA LINHA DE ALTA VELOCIDADE LIGANDO FORTALEZA,
NATAL, JOÃO PESSOA E RECIFE ...................................................................................... 70
5.1 Traçado da linha ......................................................................................................... 70
5.2 Estimativa de demanda da linha de alta velocidade................................................... 76
5.3 Competitividade entre a linha em alta velocidade e outros modais ........................... 81
5.4 O TAV e a energia elétrica ........................................................................................ 86
5.5 Estimativa do custo de implementação ...................................................................... 87
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................ 89
REFERÊNCIA ......................................................................................................................... 91
Lista de figuras
Figura 1.1- Malha ferroviária por país...................................................................................... 13
Figura 1.2- Malha ferroviária europeia construída e planejada ................................................ 14
Figura 1.3- Malha ferroviária asiática construída e planejada.................................................. 14
Figura 1.4- Projeto conceitual do TAV Rio - Campinas .......................................................... 15
Figura 1.5-Arquivo CAD do estudo sobre o TAV entre Rio de Janeiro e São Paulo .............. 16
Figura 1.6- Traçado da nova Transnordestina .......................................................................... 17
Figura 2.1- Componentes e constituintes da infraestrutura ferroviária .................................... 19
Figura 2.2- Trecho ferroviário .................................................................................................. 21
Figura 2.3- Superestrutura de lastro de uma ferrovia ............................................................... 21
Figura 2.4- Sistema de fixação direta ....................................................................................... 22
Figura 2.5- Categorias de material rodante .............................................................................. 23
Figura 2.6- Principais componentes de um veículo ferroviário ............................................... 24
Figura 2.7- Tipos de veículos ferroviários................................................................................ 25
Figura 2.8-Atividades operacionais técnicas e comerciais ferroviárias ................................... 26
Figura 2.9- Velocidade na engenharia ferroviária .................................................................... 30
Figura 2.10- Classificação de modos de transporte guiados em uma via permanente. ............ 31
Figura 2.11- Trem de alta velocidade ....................................................................................... 32
Figura 2.12- Trem interurbano convencional ........................................................................... 32
Figura 2.13- Trem suburbano ................................................................................................... 33
Figura 2.14- Metrô .................................................................................................................... 33
Figura 2.15- Tramway .............................................................................................................. 34
Figura 2.16- Desenho esquemático de uma bitola na via ......................................................... 35
Figura 2.17- Comparação entre o espaço ocupado de uma rodovia dupla e uma ferrovia dupla
.................................................................................................................................................. 37
Figura 2.18- Serviço ferroviário operando em más condições climáticas ................................ 38
Figura 2.19- Interior de um TAV ............................................................................................. 39
Figura 3.1- Modelos de operações ferroviárias para alta velocidade ....................................... 44
Figura 3.2- Mudança na resistência aerodinâmica em relação à velocidade V. ....................... 46
Figura 3.3- Entrada de um túnel de um TAV, Túnel Reisberg, Alemanha .............................. 51
Figura 3.4- Relação entre a capacidade de um TAV e de um avião ......................................... 54
Figura 3.5- Tráfego aéreo entre rotas francesas ao longo dos anos .......................................... 55
Figura 3.6- Compartilhamento modal em diferentes rotas francesas ....................................... 55
Figura 3.7- Relação de tempo de viagem entre o avião e o TGV na rota entre Paris e Bordeaux
.................................................................................................................................................. 56
Figura 3.8- Competitividade modal em relação à distância ..................................................... 57
Figura 3.9- Estrutura do sistema elétrico .................................................................................. 58
Figura 3.10- Sistemas elétricos com catenárias ........................................................................ 59
Figura 3.11- Estágios de fornecimento e abastecimento elétrico ............................................. 60
Figura 3.12- Emissão de CO2.km.passageiro de cada modal ................................................... 61
Figura 3.13- Relação entre velocidade e distância requerida para cada modal ........................ 62
Figura 3.14- Gasto energético em dois modelos de trem operando em uma linha na Suécia .. 63
Figura 3.15- Energia necessária para transportar um passageiro por km ................................. 63
Figura 3.16- Eficiência energética de cada meio de transporte ................................................ 64
Figura 4.1- Custo médio por km de implementação da infraestrutura de uma linha em alta
velocidade ................................................................................................................................. 66
Figura 4.2- Custo médio geral ferroviário pelo DNIT.............................................................. 67
Figura 5.1- CE-040 ................................................................................................................... 70
Figura 5.2- BR-304 ................................................................................................................... 71
Figura 5.3- BR-101 ................................................................................................................... 71
Figura 5.4- Modelo de implementação americano ................................................................... 72
Figura 5.5-Ferrovia margeando a rodovia ................................................................................ 72
Figura 5.6- Plano de uma nova malha rodoviária no RN ......................................................... 73
Figura 5.7- Traçado da linha em alta velocidade entre Fortaleza e Natal ................................ 74
Figura 5.8- Traçado da linha em alta velocidade entre Natal e João Pessoa ............................ 74
Figura 5.9- Traçado da linha em alta velocidade entre João Pessoa e Recife .......................... 75
Figura 5.10- Total de movimentos anual do aeroporto de Fortaleza (2016) ............................ 77
Figura 5.11- Total de movimentos por mês no aeroporto de Fortaleza (2016) ........................ 77
Figura 5.12- Movimentos nacionais por região do aeroporto de Fortaleza (2016) .................. 77
Figura 5.13- Ranking de rotas do aeroporto de Fortaleza (2016) ............................................. 78
Figura 5.14- Total de movimentos anual do aeroporto de Recife (2016)................................. 78
Figura 5.15- Total de movimentos por mês no aeroporto de Recife (2016) ............................ 78
Figura 5.16- Movimentos nacionais por região do aeroporto de Recife (2016)....................... 79
Figura 5.17- Ranking de rotas do aeroporto de Recife (2016) ................................................. 79
Figura 5.18- Total de movimentos anual no aeroporto de Natal (2016) .................................. 80
Figura 5.19- Total de movimentos por mês no aeroporto de Natal (2016) .............................. 80
Figura 5.20- Movimentos nacionais por região do aeroporto de Natal (2016) ........................ 80
Figura 5.21- Ranking de rotas do aeroporto de Natal (2016) ................................................... 81
Figura 5.22- Eficiência aérea em tempo de voo diário ............................................................. 85
Figura 5.23- Sistema de catenárias ........................................................................................... 86
Lista de tabelas
Tabela 4.1- Custo de manutenção da infraestrutura de uma linha em alta velocidade por país
.................................................................................................................................................. 68
Tabela 4.2- Tecnologia de um TAV na Europa: Tipos de trens ............................................... 69
Tabela 4.3- Comparação entre custos de manutenção e operação de acordo com o tipo de
veículo ...................................................................................................................................... 69
Tabela 5.1- Distância e tempo de viagens nos trechos da linha ............................................... 75
Tabela 5.2- População, área territorial e densidade demográfica dos estados onde a linha será
implementada............................................................................................................................ 76
Tabela 5.3- Comparação do tempo de viagem entre cada modal para as rotas do TAV .......... 82
Tabela 5.4- Comparação TAV e outros modais, FOR-NAT .................................................... 83
Tabela 5.5- Comparação TAV e outros modais, FOR-JP ........................................................ 83
Tabela 5.6- Comparação TAV e outros modais, FOR-REC .................................................... 83
Tabela 5.7- Comparação TAV e outros modais, NAT-JP ........................................................ 84
Tabela 5.8- Comparação TAV e outros modais, NAT-REC .................................................... 84
Tabela 5.9- Comparação TAV e outros modais, JP-REC ........................................................ 84
Tabela 5.10- Custo para percorrer as rotas de carro ................................................................. 85
Tabela 5.11- Consumo energético ............................................................................................ 86
Tabela 5.12- Geração, consumo e excedente energético .......................................................... 87
Tabela 5.13- Custo estimado de implementação ...................................................................... 88
Tabela 5.14- Custo de aquisição dos materiais rodantes .......................................................... 88
13
1. INTRODUÇÃO
1.1 Contextualização
A tecnologia ferroviária de trem de alta velocidade (TAV) tem tido interesse em
desenvolvimento no mundo nas últimas décadas nas maiores economias do mundo. A China
vem investindo muito nesse modal, com o propósito de ligar todas as suas regiões por linhas de
alta velocidade, e atualmente conta com a maior malha ferroviária para trens em alta velocidade.
Os Estados Unidos, a maior potência mundial, vem correndo atrás do atraso em relação aos
países da Europa em questão a esse modal, muitas pesquisas vêm sendo feitas para a
implementação de novas linhas. O Brasil não está incluso no rol dos países que possuem linhas
de alta velocidade em operação, levando em conta que é uma das 10 maiores economias
mundiais, mostrando que o Brasil está muito atrasado em relação a outros países que estão nessa
mesma condição.
Figura 1.1- Malha ferroviária por país
Fonte: PYRIGIDIS (2016).
14
Figura 1.2- Malha ferroviária europeia construída e planejada
Fonte: UIC (2016).
Figura 1.3- Malha ferroviária asiática construída e planejada
Fonte: UIC (2016).
Sendo o TAV uma tecnologia avançada e uma tecnologia estratégica, um país como o
Brasil para dominar essa tecnologia tem que ter a experiência de projetar, construir e operar o
mesmo. Isso aconteceu no país nos anos 2000 com a ideia de fazer um sistema de trem de alta
15
velocidade com o projeto de um TAV ligando Rio a Campinas. A motivação para essa ideia foi
a dimensão e a dinâmica de evolução socioeconômica da área de influência onde a linha será
implementada, além da sua localização estratégica.
Estudos apontaram que o TAV é a solução mais adequada para atender o volume
crescente atual e de deslocamentos futuros de passageiros na área de influência do eixo
compreendido entre o Rio de Janeiro, São Paulo e Campinas.
O trecho terá o comprimento de aproximadamente 511 km, no qual 197,8 km (39%)
consistirá em obras de artes especiais (pontes e túneis), também possuirá 9 estações e a
interligação dos três mais importantes aeroportos do Brasil, Guarulhos, Galeão e Viracopos. O
custo está orçado em R$ 35,6 bilhões (2008).
Figura 1.4- Projeto conceitual do TAV Rio - Campinas
Fonte: EPL(2018).
16
Figura 1.5-Arquivo CAD do estudo sobre o TAV entre Rio de Janeiro e São Paulo
Fonte: ANTT (2018).
No Nordeste do Brasil, a iniciativa mais recente é a da criação da ferrovia
Transnordestina que terá a extensão de 1.728 km e ligará dois terminais portuários, o de Pecem,
no Ceará e o de Suape, em Pernambuco ao sertão do Piauí, transportando aproximadamente 25
milhões de toneladas/ano de grãos, minérios e gesso, além de uma série de outras mercadorias,
com o objetivo de aumentar a competitividade da produção agrícola e mineral da região, além
de buscar uma integração continua e acelerada da estrutura produtiva do Nordeste com as
demais regiões do país.
O custo da ferrovia está estimado em R$ 6,72 bilhões, um bilhão a mais que o orçamento
inicial, a obra é a maior do gênero em execução no Brasil. O início da obra foi em 2006, com o
trecho de Missão Velha, no Piauí, a Salgueiro, no sertão pernambucano e atualmente não tem
previsão para conclusão.
17
Figura 1.6- Traçado da nova Transnordestina
Fonte: TSLA (2017).
Por seu turno, a experiência europeia com o TAV demonstra sua competitividade com
o transporte aéreo na faixa de até 500-800 km, distância que é basicamente a existente entre as
capitais do Nordeste, que pode ser visto na Figura 3.8
O Brasil atualmente tem o domínio da fabricação de tecnologias como automóveis,
aviões, navios e até satélites, porém o modal ferroviário de alta velocidade não se encontra
nessa lista de domínios tecnológicos, devido a isso há a escassez de materiais acadêmicos
realizados no país acerca do assunto, e é importante com que o Brasil acompanhe as principais
potencias mundiais no investimento em trens de alta velocidades, pois tem se mostrado ao longo
das últimas décadas um modal eficiente para transporte à médias e grandes distâncias.
1.2 Objetivo
Objetivo Geral:
O objetivo deste trabalho é realizar um estudo básico de engenharia de transportes
visando um projeto de um sistema de trem de alta velocidade na Região Nordeste
do Brasil, precisamente nos estados do CE, RN, PB e PE.
Objetivos específicos:
Estudar as tecnologias de trens de alta velocidade existentes no mundo;
Estudar a competitividade entre o trem de alta velocidade e outros modais;
Elaborar estratégias de logística de viagens;
Estimar o custo de implementação, adaptada a nível Brasil.
18
1.3 Estrutura da Monografia
O trabalho é dividido em 5 capítulos.
O capítulo 2 consiste em uma revisão bibliográfica acerca do sistema ferroviário, no
qual são descritos a sua definição, os componentes de uma linha ferroviária, modelos existentes
no mundo, classificações em função de operação, bitola, assim como suas desvantagens e
vantagens em relação a outros modais.
O capítulo 3 consiste em uma revisão bibliográfica acerca do sistema ferroviário em alta
velocidade, no qual são descritos a diferenciação entre um trem convencional e um de alta
velocidade, modelos de operação de acordo com o sistema econômico, problemas impostos por
esse modal, fatores influenciáveis ao desenvolvimento de altas velocidades, estruturas
constituintes da linha. A competitividade entre o trem de alta velocidade e o avião na Europa,
onde ocorreu um impacto no compartilhamento modal está descrito nesse capítulo, assim como
o sistema de eletrificação e a eficiência energética.
O capítulo 4 consiste em uma revisão bibliográfica acerca do custo de implementação,
de operação tanto da infraestrutura, quanto dos materiais rodantes, tendo como base 24 projetos
de trens de alta velocidade ao redor do mundo.
O capítulo 5 consiste na concepção de uma linha de alta velocidade ligando as cidades
de Fortaleza, Natal, João Pessoa e Recife. No estudo dessa linha está descrito o traçado,
analisando o tempo de viagem gasto pelo carro, avião, ônibus e o trem. A demanda estimada
por essa linha foi analisada em função da população das regiões metropolitanas no qual a linha
será implementada, assim como a porcentagem de viagens executadas por avião para as rotas
operadas pelo TAV. Há uma comparação entre os modais atuantes em cada rota operada na
linha, para análise das ofertas existentes e estimar uma competição entre o TAV e outros meios
de transporte. Um orçamento baseado no trem de alta velocidade projetado entre Rio de Janeiro
e Campinas foi realizado para uma estimativa de custo para a implementação da linha no
Nordeste.
2. O SISTEMA FERROVIÁRIO1
2.1 Definição
1 Quando não referenciado, o conteúdo desse capítulo é baseado em PYRGIDIS (2016).
19
O sistema ferroviário consiste em um modal de transporte de massa movido por energia
própria (caso do diesel) ou transmitida remotamente (caso da energia elétrica) no qual utiliza-
se trilhos de aço definidos por duas barras paralelas para guiar o veículo usado nesse modal.
A ferrovia transporta passageiros e cargas e sua capacidade pode ser estendida para atender
qualquer distância e ambiente (urbano, suburbano, regional e interurbano). O seu alcance para
transporte de passageiros para obter efetividade é de até 1500 km, enquanto para o transporte
de carga essa distância pode ser bem maior.
O sistema ferroviário é composto por três constituintes:
A infraestrutura ferroviária
A frota
Parte operacional
2.2 Constituintes
2.2.1 Infraestrutura ferroviária
A infraestrutura ferroviária é descrita pelo trecho projetado, as estruturas de engenharia e
sistemas/instalações que garantam o tráfego na ferrovia.
Figura 2.1- Componentes e constituintes da infraestrutura ferroviária
Fonte: PYRGIDIS (2016).
“O trecho ferroviário consiste em uma série de componentes de rigidez variável que
transmitem os carregamentos estáticos e dinâmicos para a fundação. Consequentemente, o
trecho ferroviário compreende do topo até a parte inferior, as travessas, o lastro (cascalho), o
20
sub-lastro, as camadas de formação e o sub-leito” (Giannakos, 2002; Profilidis, 2014 apud
Pyrgidis, 2016).
Os trilhos são montados sobre as travessas no topo de amortecedores no qual são
anexados na estrutura inferior pelos fixadores de trilhos.
Os trilhos, dormentes, fixadores, amortecedores, lastro e sub-lastro, constituem a
‘superestrutura do trecho”, enquanto o sub-leito e as camadas de formação constituem a
“subestrutura do trecho”.
O ‘painel do trecho’ é constituído pela seção superior da superestrutura que compreende
os trilhos, dormentes, fixadores e os amortecedores. Mudanças e cruzamentos através de
convergência, seções de cruzamento, separação e junção dos trechos em pontos específicos dos
trechos também são considerados parte disso.
A parte inferior da superestrutura que compreende o lastro e suas subcamadas é chamada
de trackbed layers. A junção da trackbed layers e o sub-leito é chamado de trackbed.
Além do trackbed composto por lastros (convencional ou flexível), o concreto é muito
usado como material. A última solução é muito eficiente nos casos de trechos subterrâneos onde
a manutenção seja restrita.
“O terceiro sistema de trackbed raramente é aplicado, que é o caso do concreto asfáltico
ou também chamado de trackbed semiflexível. Esse sistema é usado em certas ocasiões na Itália
e no Japão para a construção das novas linhas de alta velocidade e também usada nos Estados
Unidos para a restauração em pequenas distancias de determinados segmentos de trechos
(tuneis, cruzamentos, mudanças...). Finalmente, esse sistema é um método alternativo para a
melhoria da resistência mecânica da infraestrutura existente” (Buannano e Mele, 1996; Schoch,
2001 apud Pyrgidis, 2016).
21
Figura 2.2- Trecho ferroviário
Fonte: PYRGIDIS (2016).
Figura 2.3- Superestrutura de lastro de uma ferrovia
Fonte: PYRGIDIS (2016).
22
Figura 2.4- Sistema de fixação direta
Fonte: PYRGIDIS (2016).
As estruturas de engenharia compreendem os tuneis e seções subterrâneas, As pontes,
Viadutos, os aterros e cortes, sistemas de drenagens, taludes, obras de contenção, galerias,
barreiras anti-barulho e cercas.
O sistemas e instalações do trecho são divididos em:
Sistemas de linha que compreendem as eletrificações, sinalização e sistemas de
telecomunicação.
Instalações que compreendem as estações, depósitos e outras construções
(administração, armazéns...)
Dois termos são usados para descrever características estruturais do trecho ao longo do
seu comprimento:
Trecho Plano: Segmento do trecho que não possui alguma junção e cruzamento.
Trecho aberto: Segmento do trecho que não possui tuneis, pontes, passagem de
nível, altos aterros, cortes profundos, estações ou paradas.
2.2.2 Material rodante
O material rodante é um termo usado para descrever todos os veículos ferroviários,
energizados e transportados.
23
Figura 2.5- Categorias de material rodante
Fonte: PYRGIDIS (2016).
Os veículos motorizados são auto-propelidos, no qual eles são equipados com motores.
Esses veículos podem:
Ter o único propósito de transportar os trailers (vagões) e são chamados de
locomotiva ou unidades de tração.
Transportar uma quantidade de passageiros, e usualmente são chamados de
vagões únicos (eles têm cabine para o operador em uma ou nas duas
extremidades) ou de vagão motorizado.
Ser usados para manobrar, consequentemente são chamados de locomotivas de
manobra.
Dependendo da sua fonte de energia, locomotivas são classificadas em 4 categorias:
locomotiva à vapor, locomotiva à diesel, locomotiva à gás e locomotiva elétrica. Os vagões
motorizados são separados em elétrico, diesel e gás.
“ Os trailers (vagões) não são auto-propelidos. Eles servem com o propósito de
transportar pessoas e mercadorias. Esses veículos podem ser classificados em três categorias
dependendo da sua função” (Metzler, 1985 apud Pyrgidis, 2016):
Veículos de passageiros, com o propósito de transportar passageiros.
Veículos de cargas, com o propósito de transportar mercadorias ou bens.
24
Veículos de carga para uso específico, com o propósito de transportar certos
tipos de mercadorias específicas.
Todos os veículos ferroviários, sejam trailers ou auto-propelidos, consistem em três
partes básicas:
O corpo do carro (body shell)
Os bogies (truques)
Rodeiros (eixo + 2 rodas)
Figura 2.6- Principais componentes de um veículo ferroviário
Fonte: PYRGIDIS (2016).
25
Figura 2.7- Tipos de veículos ferroviários
Fonte: PYRGIDIS (2016).
A combinação das locomotivas e dos trailers formam locomotivas de passageiros ou
locomotivas de cargas, dependendo da categoria dos trailers usados.
A combinação dos vagões simples, vagões motorizados e/ou trailers formam o trem.
Essas combinações podem se mover em ambas as direções sem a necessidade de uma
locomotiva de manobra, contrastando com as locomotivas de passageiros e de cargas.
As ferrovias de múltiplas unidades (MU) podem ser movidas a diesel (DMU) ou a
eletricidade (EMU) cumprindo as seguintes características:
As unidades são feitas por vagões simples, vagões motorizados e/ou trailers
acoplados semi-permanentemente;
A cabine de pilotar é localizada em cada extremidade da sua unidade. Os pilotos
apenas mudam a extremidade que irá guiar;
O comprimento dos trens é variável, com a possibilidade de adicionar ou retirar
unidades de acordo com a demanda;
Equipamentos de energia são distribuídos ao longo de todo o trem (só vagões
motorizados e vagões simples tem equipamentos energéticos).
Exemplo de formações de múltiplas unidades são:
VS + TR + VS + VS + TR + VS
VS + VM + VM + VS
26
VS + VS + VS + VS
Onde:
VS: Vagão simples
TR: Trailer
VM: Vagão motorizado
2.2.3 Operações ferroviárias
O termo operações ferroviárias descrevem todas as atividades no qual a companhia
ferrovia tem que cumprir.
As operações ferroviárias são divididas em operações técnicas e comerciais. A figura
2.8 apresenta as atividades das determinadas operações.
A manutenção é caracterizada como uma atividade horizontal, e é aplicada para as três
constituintes do sistema ferroviário, afim de garantir uma operação de qualidade aos seus
clientes.
Figura 2.8-Atividades operacionais técnicas e comerciais ferroviárias
Fonte: PYRGIDIS (2016).
2.3 Sistema de técnicas ferroviárias
2.3.1 Descrição da técnica
“ O sistema ferroviário é modal de transporte terrestre, no qual os veículos possuem
rodas de aço que transitam guiadas sobre uma via constituída por duas vigas metálicas. Nesse
contato ocorre baixo atrito que, consequentemente, resulta em transporte com baixa resistência
27
ao deslocamento e, portanto, alta capacidade de transporte. Mas, apesar de existir baixo atrito,
entre a roda e trilho metálico, o deslocamento dos veículos ocorre pela rotação da roda motriz
e a aderência desse contato.” (Paiva, 2009)
O material rodante possui eixos e rodas metálicas que rodam de forma solidária, e as
rodas possuem angulações de 1:20 e 1:40 na superfície de rodagem e apresentam formato
cônico. Os conjuntos das duas rodas e eixos, são denominados rodeiros. Esses são reunidos em
conjuntos triplos ou duplos chamados truques, para rodar em paralelo. Os truques com dois
rodeiros equipam vagões e locomotivas, enquanto os com três rodeiros são utilizados nas
locomotivas de maiores potencias. As rodas possuem em seu lado interno, um friso saliente em
relação à sua superfície de rolagem.
A via férrea guia o veículo ferroviário através dos trilhos. Na trajetória retilínea, a via
suporta verticalmente o material rodante. No caso das curvas, além do suporte vertical exercido
pelos trilhos, o trilho externo da via recebe o contato lateral do friso da roda e impõe a roda e o
veículo a realizar a curva.
2.3.2 Características técnicas diferenciais entre a ferrovia e outros meios de transporte
rodoviários
A ferrovia sendo um meio de transporte massivo, difere doe meios de transportes
rodoviários nas suas três constituições, que são, a infraestrutura, o material rodante e a operação.
A ferrovia só há um grau de liberdade. Esse grau de liberdade fornece uma
facilidade da automação no alcance de suas operações, como a pilotagem,
sinalização, frenagem, eletrificação. Contrastando com os veículos rodoviários,
a ferrovia não fornece um translado ‘porta a porta’.
Contando a baixa aderência entre a roda e o trilho e o grande peso dos comboios,
a distância de frenagem dos trens, para uma mesma velocidade, é muito maior
que a é de um veículo rodoviário.
Nas vias arteriais, os semáforos de transito são sempre regulados de acordo com
o período do dia. O oposto é aplicado para a ferrovia, no qual a regulagem dos
semáforos é de acordo com a localização dos seus veículos.
Veículos ferroviários em contraste com os rodoviários, não precisam ser guiados
por intervenção humana. As direções dos movimentos são guiadas pelos trilhos
metálicos.
Os trens possuem características operacionais e construtivas que aumentam a
resistência do ar quando se movem (altas velocidades, grandes comprimentos,
28
seção transversal frontal). Esses fenômenos acarretam consequências negativas
ao material rodante, os passageiros, os usuários do sistema que estão na
plataforma e funcionários localizados perto do trecho.
2.4 Classificação dos sistemas ferroviários
2.4.1 Velocidade na engenharia ferroviária: design e operação
O termo velocidade em um contexto ferroviário pode ser definido de várias maneiras,
dependendo do contexto técnico e/ou operacional no qual está inserido. As definições
comumente usadas são:
Velocidade do trecho projetado (Vd), é definido como a velocidade do trecho
ferroviário e sua correspondente infraestrutura como um todo (superestrutura,
subestrutura, construções de engenharia, sistemas e instalações) no qual foi
projetado e construído.
Velocidade permissível do trecho (Vmaxtr), é definido como a velocidade máxima
que pode ser desenvolvida em uma seção do trecho ferroviário. O Vmaxtr é
diretamente relacionado com a qualidade do trecho e da linha como um todo.
Velocidade máxima (Vmax) é definido como a velocidade máxima desenvolvida
por um tipo particular de trem na linha, enquanto esta rodando em uma rota
planejada. Essa velocidade pode ser desenvolvida em um pequeno segmento da
linha, ou em grande parte da rota.
Velocidade de operação (Vop), é definida como a velocidade que é desenvolvida
em grande parte da rota (aproximadamente 2/3 da rota) por um tipo particular de
trem.
Velocidade de passagem (Vp), é definida como uma velocidade constante no
qual um trem passa em um trecho, segmento, particular da rota (tuneis, viadutos,
estações)
Velocidade comercial (Vc), é definida pela relação do comprimento da rota
ferroviária (usualmente entre dois terminais ou entre duas importantes estações
intermediárias) e do tempo para percorre-la, incluindo as paradas em todas as
estações intermediarias e atrasos.
29
Velocidade média (Var), é definida pelo quociente entre o comprimento do
segmento de linha (usualmente entre duas estações) e o tempo para percorrer
esse segmento, considerando condições normais de tráfego.
Velocidade de design do material rodante (Vrs), é definida pela velocidade
máxima do veículo, que o fabricante projetou, consegue atingir considerando a
o tipo de energia utilizada, o peso transportado, a geometria do traçado e a
qualidade do trecho.
É notado que o desejado para a operação nas linhas ferroviárias, é que a velocidade de
projeto (Vd) seja o mesmo para todas as seções de trecho em todo o corredor.
Levando em conta a velocidade, a qualidade da infraestrutura ferroviária é assegurada
quando:
Vmaxtr em um segmento de trecho, coincide com a velocidade de projeto do
trecho Vd.
A velocidade média Var é muito próxima da velocidade máxima no trecho Vmaxt.
Levando em conta a combinação do trecho e do material rodante, a velocidade de projeto
do material rodante Vrs deve ser levemente superior ou igual a Vd.
Finalmente, levando em conta o nível do serviço, o tempo das viagens, a velocidade
máxima Vmax deve ser alcançada em grande parte da rota.
A Figura 2.9 ilustra a representação gráfica das velocidades Vd, Vmaxtr, Var, Vc, para uma
rota AB, com paradas intermediárias, considerando as velocidades Vd, Vmaxtr, as mesmas para
toda a rota de comprimento S.
30
Figura 2.9- Velocidade na engenharia ferroviária
Fonte: PYRGIDIS (2016).
2.4.2 Classificação dos sistemas ferroviários baseados na funcionalidade.
O termo ‘meios de transporte ferroviários’ incluem toso os meios de transportes no qual
o sistema de rolagem envolve pelo menos um componente de aço. Esses meios de transporte,
conseguem transportar passageiros ou mercadorias.
Com base no meio geográfico/urbano em que operam, e principalmente nas suas
funcionalidades, o sistema ferroviário é separado em:
Sistemas interurbanos
Sistemas suburbanos/regionais
Sistemas urbanos
Sistemas ferroviários de gradientes íngremes.
31
Figura 2.10- Classificação de modos de transporte guiados em uma via permanente.
Fonte: PYRGIDIS (2016).
O sistema ferroviário interurbano serve viagens com distancias maiores que 150 Km e
comumente conecta grandes centros urbanos. O sistema compreende trens de alta velocidade
(Vmax 200 km/h, Vc 150 km/h), que é o foco do trabalho, e trens de velocidade convencional
(Vmax < 200 km/h).
O sistema ferroviário suburbano é um meio de transporte ferroviário comumente
locomovido a energia elétrica fornecidas por linhas, com características adaptadas para atender
serviços de transporte de passageiros e operando no limite territorial dos grandes centros
urbanos (subúrbios e regiões satélites). Seu alcance pode chegar até 150 km. Sua nomenclatura
é variada, dependendo da sua área de atuação. Quando cobre distancias entre 30 e 50 km, é
32
chamado de ferrovia urbana, já se consegue atingir distancias maiores, é chamado de ferrovia
regional.
Ferrovia urbana incluem:
Metrô
Veículo leve sobre trilhos (VLT)
Tramway
Monotrilho
Ferrovia sem operador de pequena/média capacidade de transporte
Figura 2.11- Trem de alta velocidade
Fonte: yelp.co.uk.
Figura 2.12- Trem interurbano convencional
Fonte: keywordsuggest.org.
33
Figura 2.13- Trem suburbano
Fonte: Railway-technology.com.
Figura 2.14- Metrô
Fonte: diariodotransporte.com.br.
34
Figura 2.15- Tramway
Fonte: alphawiki.org.
Em relação aos sistemas citados acima, os três primeiros servem viagens
exclusivamente dentro das cidades (transporte urbano), enquanto os dois últimos realizam
viagens com diferentes características. Mais especificamente:
Metrôs se movem embaixo do solo e são caracterizados por um meio de
transporte de grande capacidade e alto custo de implementação.
Tramways são integrados com as vias arteriais das cidades, usando uma
especifica superestrutura.
O VLT, baseado em suas características operacionais e construtivas, é um
sistema qualificado entre um metrô e um tramway.
As ferrovias de gradientes íngremes operam em conexões de pequenas distancias
com uma importante diferença de altitude entre suas estações. Esse sistema é
separado em rack rails e cog.
Os trens de cargas, são divididos nas seguintes categorias:
Cargas convencionais (carregamento no eixo Q 25)
Cargas pesadas (carregamento no eixo Q > 25)
Mercadorias perigosas
Transporte de pequenas parcelas.
35
2.4.3 Classificação do sistema ferroviário baseado na bitola
A bitola determinada no trecho é a distância entre as bordas internas das cabeças dos
dois trilhos e a medida deve ocorrer em um ponto situado a uma distância de 12 e 16 mm,
abaixo da superfície horizontal do boleto do trilho. As bitolas não são as mesmas em todos os
países e nessas localidades, a medida pode ser variada dependendo da região em que o trecho
está localizado.
Figura 2.16- Desenho esquemático de uma bitola na via
Fonte: DTT.
“ Com base na bitola, as linhas ferroviárias são divididas em 5 categorias” (Esveld, 2001
apud Pyrgidis, 2016):
Bitola padrão: Bitola medida em 1435 mm
Bitola larga: Bitola medindo 1520/1524 (nos países soviéticos), 1600 mm (na
Irlanda) e 1665 mm e 1667 mm
Bitola métrica: Bitola medindo 914 mm, 950 mm, 1000 mm (métrica), 1050 mm
e 1067 mm
Bitola estreita: Bitola medindo de 600 mm até 900mm. Essas bitolas são
geralmente usadas para linhas secundarias (áreas industriais, fábricas, linhas de
mineradoras)
Bitolas mistas: Essa categoria compreende trechos onde se usam mais de um
tipo de bitola simultaneamente.
De acordo com Paiva (2009) “As ferrovias brasileiras utilizam três tipos de bitolas
distintas. São elas:
Bitola padrão: Igual a 1435 mm
Bitola estreita: Menores que 1435 mm; no Brasil tem-se a bitola métrica com
1000 mm, que representa sua maior extensão ferroviária.
36
Bitola larga: Maiores que 1435 mm, tem largura de 1600 mm e foi utilizada em
todas as principais ferrovias construídas nos últimos 50 anos.
No Brasil, existem vias que recebem diferentes trens de diferentes tipos de bitolas, e
essas vias apresentam a chamada bitola mista. Essas vias são construídas para receber as bitolas
larga e métrica, principalmente em vias tronco que se conectam com vias de bitolas métricas e
outras de bitolas largas.
Além da bitola da via, existe outro importante: a dos rodeiros. A diferença entre essas
bitolas define a folga entre elas. ”
2.4.4 Classificação dos sistemas ferroviários baseado no tráfego.
O número e porcentagem de cada categoria do material rodante influencia diretamente
na infraestrutura de cada sistema ferroviário.
“Com base no seu tráfego, corredores/conexões ferroviárias podem ser classificadas em
5 categorias a seguir” (Christogiannis, 2012; Christogiannis e Pyrgidis, 2013 apud Pyrgidis,
2016).
1. Exclusivamente usado para trens de cargas
2. Usados principalmente por trens de cargas
3. Corredores com operação de tráfego misto
4. Usados principalmente para trens de passageiros
5. Exclusivamente usado para trens de passageiros.
O termo ‘operação de tráfego misto’ descreve as rotas que servem tanto os trens de
passageiros como o de cargas, já o termo ‘exclusivamente usado’ descreve as rotas que servem
ou trens de passageiros ou trens de cargas.
2.5 Capacidades do sistema ferroviário
2.5.1 Vantagens e desvantagens da ferrovia
O sistema ferroviário apresenta algumas vantagens e desvantagens em relação ao outros
modais a que concorre, para o estudo de uma implementação é importante analisar esses fatores.
As vantagens estão citadas a seguir:
Alta capacidade de transporte: Uma locomotiva tem capacidade de
transportar passageiros significativamente maior que os transportes
37
rodoviários. Isso pode ser explicado pelo fato de um trem ser formado por
vários vagões, no qual dependendo da demanda, mais vagões são acoplados
ou retirados do comboio.
Como exemplo, para transportar 700 passageiros, o comprimento do trem
varia de 280 a 300 m dependendo da necessidade. Para o mesmo número de
passageiros, o transporte ferroviário requer:
15 ônibus possuindo 44 assentos cada, cobrindo um comprimento de
rodovia de 1050 m
170 carros privados com 4 assentos cada, cobrindo um comprimento
de rodovia de 11900 m, incluindo a distância de segurança entre os
automóveis.
Figura 2.17- Comparação entre o espaço ocupado de uma rodovia dupla e uma ferrovia dupla
Fonte: PYRGIDIS (2016).
Viagens em alta velocidade: Atualmente, devido as técnicas avançadas dos
veículos e trechos ferroviários, é possível realizar viagens em alta
velocidade. Em trechos retos e com boa qualidade, os trens conseguem
alcançar velocidades máximas superiores a 300 km/h. A China obtém o
recorde de velocidade média em suas viagens de 283,4 km/h.
Independência operacional em relação ao clima: A segurança na operação
dos trens geralmente não é afetada devido às condições climáticas (névoa,
38
neve, gelo, ventos fortes), e o cancelamento do planejamento das viagens
raramente são necessários. Devido a esse fato, a regularidade dos seus
serviços é uma grande vantagem para os seus usuários.
Figura 2.18- Serviço ferroviário operando em más condições climáticas
Fonte: PYRGIDIS (2016).
Conforto aos seus passageiros: Propondo oferecer um nível satisfatório de
serviço aos seus usuários, os trens são vistos como um ponto positivo em
relação aos modais aéreos e rodoviários:
O trem fornece um espaço amplo aos seus usuários quando está em
movimento, fornecendo a possibilidade aos passageiros de
movimentar-se, ir até o vagão restaurante e trabalhar.
Fornece uma bela vista aos seus usuários por toda viagem.
É transportado em terra firme sem a necessidade dos seus usuários
ter que dirigir, assim fornecendo psicologicamente um conforto.
39
Figura 2.19- Interior de um TAV
Fonte: tavtrilhos.com (2018).
Ocupa um espaço menor: Um trecho duplo com bitola padrão ocupa um
espaço equivalente a 1/3 de uma rodovia de via dupla com três faixas cada.
Comparando as duas situações, para um quilometro de linha de alta
velocidade, 3.2 hectares de terra são necessários. Enquanto para a mesma
quilometragem de rodovia, são necessários 9.3 hectares.
As desvantagens do sistema ferroviário são:
Maiores requerimentos na geometria do traçado: O design das linhas
ferroviárias é mais severo tanto no alinhamento horizontal, quanto no
alinhamento longitudinal comparado as rodovias. Levando em conta o
alinhamento horizontal, o raio das curvas nos sistemas interurbano e
suburbano devem ser maiores que Rc 250-300 m em trechos abertos.
Baixo coeficiente de adesão entre a roda e o trilho: Nas ferrovias, o contato
entre as superfícies da roda e do trilho é de baixa adesão devido à natureza
dos materiais em contato (aço com aço). Nos transportes rodoviários esse
coeficiente é aproximadamente três vezes maior.
O resultado desse baixo coeficiente é a necessidade de uma distância
de frenagem maior para uma mesma velocidade e peso em relação aos
carros.
40
Barulho: O rolamento feito em aço sobre aço, característica das ferrovias,
aumenta o barulho e a vibração causada por esse tipo de ação, resultando em
medidas mitigativas para combater esses problemas.
Baixa densidade de conexões: Em determinados pontos da ferrovia é
necessário a implantação de cruzamentos, mudanças, viadutos... para superar
obstáculos, principalmente nos meios urbanos. Essas estruturas dificultam
tecnicamente e economicamente o desenvolvimento das conexões
ferroviárias a nível das rodoviárias.
2.5.2 Comparação das capacidades em diferentes sistemas de transportes
As vantagens e desvantagens de cada sistema de transporte são usualmente comparadas
quantificando os parâmetros de cada sistema de transporte e contrastando esses sistemas entre
si.
Os dois casos que são comparados estão citados abaixo.
Caso 1: Viagens de longas distancias (S = 500 – 1500 km). A comparação é feita
entre aviões e trens de alta velocidade.
Caso 2: Viagens urbanas. A comparação é feita entre metrô, tramway, ônibus urbano
e carros particulares.
41
3. TREM DE ALTA VELOCIDADE2
3.1 Distinções entre trens de alta velocidade e trens convencionais.
A velocidade de V = 200 km/h era inicialmente estabelecida como um limite de
distinção entre trens de alta velocidade e trens convencionais. As principais razões para a
adoção dessa distinção eram:
Em trechos mais atualizados, o raio de curvatura no alinhamento horizontal tinha
sido adotado para a velocidade máxima de passagem Vpmax = 200 km/h.
Acima dessa velocidade, os impactos defectivos na geometria do trecho eram
intensificados, enquanto algumas funções do trem se tornavam problemáticas e
era necessário um manuseio especial do comboio.
No órgão Tecnhnical Specifications of Interoperabilty (TSIs), as linhas Trans-Européia
de alta velocidade, são classificadas nas três categorias (EC, 1996; UIC, 2014ª):
Categoria 1: Novos trechos que são especialmente construídos para a operação
em alta velocidade e equipados adequadamente para velocidades superiores
(Vmax) a 250 km/h serem alcançadas.
Em algumas seções do trecho, por razões técnicas, a velocidade máxima
proposta para a operação não pode ser alcançada, já que velocidades menores de
trecho são impostas.
Categoria 2: Trechos existentes que são especialmente melhorados e equipados
adequadamente para altas velocidades, e nessas regiões a velocidade máxima
(Vmax) de 200 km/h pode ser alcançada.
Categoria 3: Trechos que são especialmente aprimorados para altas velocidades
(Vmax = 200 km/h) com especiais especificações, devido a limitação imposta
pela topografia ou pela passagem em meios urbanos, resultando no ajustamento
da sua velocidade dependendo da situação.
A terceira categorização é proposta em referências literárias (Demiridis e Pyrigidis,
2012 apud Pyrgidis, 2016), no qual a distinção entre linhas de alta velocidade e velocidade
convencional é condicionada a esses dois fatores atuando simultaneamente:
1. Máxima velocidade atingível dos trens (Vmax) é maior que 200 km/h
2. Velocidade média (Var) entre duas estações intermediarias tem que ser superior
a 150 km/h
2 Quando não referenciado, o conteúdo principal desse capítulo é baseado em PYRGIDIS (2016)
42
De acordo com dados de 2015, 21 conexões ferroviárias mundiais, mais
especificamente, linhas da China, Espanha, Japão, França, Itália, Alemanha, Turquia, Coreia
do Sul, Taiwan, Bélgica, Holanda, Rússia, Reino Unido, Suécia, Suíça, estados Unidos,
Uzbequistão, Áustria, Finlândia, Noruega e Portugal satisfazem as duas condições. (Hartill,
2013, 2015 apud Pyrgidis, 2016).
A qualidade da infraestrutura dos corredores ferroviários, levando em conta a
velocidade, depende do valor da velocidade média Var considerando todos as seções de trecho
do corredor. Os serviços de linhas de alta velocidade intermunicipais usualmente cobrem
distancias maiores que 400-500 km. Para essas viagens, paradas intermediárias são pouco
usadas (de 0 até 2 paradas).
Em referência às explicações acima, para a distinção entre uma linha de alta velocidade
e de velocidade convencional, é considerado o comprimento total do corredor, no qual pode
usar o segundo critério mostrado a seguir:
A velocidade média entre duas paradas intermediárias sucessivas. Mas nesse
caso, o valor da distância entre duas paradas intermediárias sucessivas Lst tem
que ser próxima da distância média usada nas linhas de alta velocidade.
A velocidade comercial (Vc) no corredor. Nesse caso o valor mínimo para a
velocidade comercial proposto é de 150 km/h. Esse valor é baseado na
competição entre o trem e o avião, para que os dois modais forneçam o mesmo
tempo de viagem para uma mesma rota.
Considerando todos os critérios citados neste capitulo, para a distinção de uma linha de
alta velocidade e uma de velocidade convencional, as três condições a seguir devem ser
respeitadas e usadas simultaneamente:
1. Máxima velocidade alcançável Vmax superior a 200 km/h
2. Velocidade média Var entre duas paradas intermediarias sucessivas maior que
150 km/h
3. Mínima distância entre duas paradas sucessivas (Lst) para que a velocidade
média seja alcançada de 100 km.
Com base em dados de 2015, as primeiras 17 das 21 conexões ferroviárias mencionadas
anteriormente satisfazem as três condições ditas acima (UIC, 2014b; Hartill, 2015).
Finalmente, as primeiras 11 conexões ferroviárias obtêm linhas com Vmax 250 km/h
e Var 200 km/h. Essas conexões podem ser caracterizadas como conexões de alta velocidade
(UIC, 2014a).
43
3.2 Definição econômica de um trem de alta velocidade
O tópico anterior relatou que uma linha de alta velocidade pode ser classificada em três
categorias, no qual pode-se construir novas linhas especialmente para a operação em altas
velocidades; o aprimoramento de linhas convencionais para a operação em altas velocidades; e
também o aprimoramento de certas linhas, porem com certas características especificas devido
a empecilhos ao longo da rota.
O trem de alta velocidade compartilha dos mesmos princípios de engenharia que os trens
convencionais, mas também possuem certas diferenças, como o sistema de sinalização e a
eletrificação do sistema, onde em trens de alta velocidade 25.000 V é suficiente para atingir a
potência necessária, já nos trens convencionais a voltagem é menor. Também tem que ser
considerados como diferenças entre os dois tipos de trens, o próprio veículo e a exploração dos
serviços.
Todas essas diferenças sugerem que a relação dos trens de alta velocidade com os
serviços convencionais e a maneira que usam a infraestrutura, é organizada de modo que seja
uma solução da definição econômica dos serviços de trens de alta velocidade. Existem quatro
tipos de serviços explorados para o trem de alta velocidade.
1. Modelo de exploração exclusiva: Caracterizada pela completa separação entre os
serviços de alta velocidade e os convencionais, no qual cada serviço utiliza sua
própria linha. O modelo é aplicado no Shinkansen (Japão), e a sua maior vantagem
é a organização comercial de ambos os serviços, onde são completamente
independentes.
2. Modelo mixed high-speed: Modelo onde o trem de alta velocidade pode operar tanto
em linhas exclusivas de alta velocidade, quanto em linhas convencionais
aprimoradas para alta velocidade. O modelo é aplicado no TGV (França), e sua
vantagem é a redução de custos de implementação.
3. Modelo mixed conventional: Modelo onde alguns trens convencionais operam em
linhas de alta velocidade. É adotado no AVE (Espanha), e sua vantagem é a
continuidade da utilização dos materiais rodantes e os custos de manutenção, além
da flexibilidade para promover serviços intermediários de alta velocidade em
determinas rotas.
4. Modelo fully mixed: Modelo onde há a maior flexibilidade, desde os casos onde
tanto o trem convencional, quanto o de alta velocidade, podem operar nos dois tipos
de infraestrutura. O modelo é aplicado no ICE (Alemanha) e na rota Roma-Florença,
44
onde trens de alta velocidade usam linhas convencionais e trens de cargas utilizam
linhas de alta velocidade à noite. O preço pelo uso flexível da infraestrutura aumenta
devido ao crescimento dos custos de manutenção;
Figura 3.1- Modelos de operações ferroviárias para alta velocidade
Fonte: JAVIER CAMPOS; GINÉS DE RUS (2009).
As razões pelo qual determinado modelo é escolhido são em função das restrições de
gerenciamento de tráfego. Os modelos exclusive exploitation e mixed high-speed, por exemplo,
permitem uma maior utilização da infraestrutura para alta velocidade, enquanto que nos outros
modelos, trens operantes com velocidade menor ocupam grandes espaços da linha em muito
tempo, assim reduzindo a possibilidade de fornecimentos dos serviços em alta velocidade.
Trens com velocidades diferentes, causam um declínio dos serviços em alta velocidade, linhas
de tráfego mistos são geralmente utilizados para altas velocidades durante o dia e para trens de
cargas durante à noite.
A escolha de um determinado modelo, leva em conta a comparação em relação ao custo
de implementação (também de manutenção) de uma nova estrutura versus o aprimoramento
(também a manutenção) de linhas convencionais, assim tornando a definição de linhas de alta
velocidade não só em questões técnicas, mas econômicas também. Três fatores adicionais
contribuem na definição de linhas de alta velocidade em termos econômicos: A especificação
do material rodante, suporte público e nível de demanda.
De acordo com Rus e Nombela (2007) “A fundamentação econômica para a construção
de um novo TAV depende prioritariamente da expectativa do volume da demanda, no qual é
bastante influenciada pelo comprimento da linha e a densidade populacional. A justificação
45
econômica para um novo investimento em um TAV é mais forte onde o potencial de mercado
para viagens entre 300-600 Km existam. Esse alcance depende da velocidade de operação do
novo modal, onde estão presentes viagens entre 250 e 350 Km/h. Além disso, o investimento
em um TAV é mais do que justificado como uma alternativa para fornecer um transporte de
grande capacidade em corredores com problema de gargalos”.
3.3 Problemas provenientes dos trens de alta velocidade
O aumento da velocidade além do especificado cria uma série de possíveis problemas,
que é necessária uma intervenção especial no manuseio dos trens, levando em conta o material
rodante e o trecho.
A operação dos trens de alta velocidade nos últimos 30 anos, permitiu a identificação
desses problemas e em certos casos a configuração dos limites de velocidade, estavam além do
que iniciaram. Os problemas básicos causados pelo desenvolvimento da alta velocidade são (La
vie du rail, 1989, Pyrigidis, 1993, 1994; Profillidis, 2014 apud Pyrgidis, 2016):
Aumento da resistência aerodinâmica dos trens: A resistência Wm de um trem
movendo a uma velocidade constante V em um trecho retilíneo sem inclinações
longitudinais é expressado pela seguinte equação (a equação de Davis) (Metzler,
1981 apud Pyrgidis, 2016):
Wm = Aw + Bw V + Cw V2 (1)
Onde Aw, Bw, Cw são parâmetros dependentes da característica do material
rodante.
O termo Aw é independente da velocidade do trem e representa as resistências
derivadas da rolagem. O termo Bw V, é proporcional a velocidade e representa as
várias resistências mecânicas (rotação dos eixos, transmissão de movimento, etc),
assim como a resistência do ar ao longo da superfície lateral do veículo. O termo
Cw V2, varia com o quadrado da velocidade e representa a resistência aerodinâmica
do veículo (o arrasto).
A Figura 3.2 mostra a relação entre a resistência Wm (dan) e a velocidade V
(km/h). É possível observar que a variação de velocidade entre 200 e 300 km/h
ocasionou um aumento de 100% da resistência aerodinâmica, enquanto a resistência
mecânica praticamente não varia. Nas altas velocidades, a resistência aerodinâmica
46
determina, a resistência total do trem e consequentemente o requerimento de
energia motora dos veículos energizados
Figura 3.2- Mudança na resistência aerodinâmica em relação à velocidade V.
Fonte: PYRGIDIS (2016).
Problemas na passagem por tuneis: Durante a passagem dos trens de alta velocidade
nos tuneis, os seguintes problemas aerodinâmicos surgem (Maeda, 1996; Profillidis
2014 apud Pyrgidis, 2016):
Mudança brusca de pressão: A grande diferença de pressão dentro do túnel,
assim como na entrada e na saída, pode causar dores de ouvido e cabeça aos
passageiros.
Alta resistência aerodinâmica: Durante a passagem do trem no túnel, as
resistências aerodinâmicas, para uma mesma velocidade e formação do
comboio, são maiores em relação a um trecho aberto.
Interação de trens viajando em direções opostas: Nos casos de trechos duplo
nos tuneis, o cruzamento de trens viajando em velocidades superiores a 220
km/h podem causar danos ao material rodante (principalmente a quebra das
janelas), devido ao aumento de ondas de pressão geradas.
Disfunção das sinalizações na margem do trecho: O aumento da velocidade dos
trens, dificultam a percepção da sinalização postadas nas laterais do trecho. Em más
condições climáticas, a identificação da sinalização em velocidades superiores a 220
km/h é um problema, senão impossível.
47
Aumento da distância de frenagem dos trens: A distância de frenagem dos trens
cresce proporcionalmente ao quadrado da velocidade. Esse fato, somado com a
redução da adesão entre rodas e trilho em altas velocidades, gera um crescimento
extra de energia consumida, durante o processo de frenagem.
Necessidade maior de energia: A grande energia motora requerida em altas
velocidades, combinada com a necessidade fornecimento instantâneo para a linha,
fazem a eletrificação dos trens uma condição necessária para o desenvolvimento de
altas velocidades.
Instabilidade em trechos retilíneos: Em velocidades baixa, o movimento do comboio
é estável, já acima de uma velocidade especifica, o movimento se torna instável,
causando oscilações de altas amplitudes. O contato entre superfície das rodas e do
trilho e as forças laterais, podem causar deslocamento lateral no trecho (Pyrgidis,
1990).
Alinhamento geométrico especial: Os três problemas individuais são identificados:
Alta força centrifuga nas curvas: Durante o movimento dos veículos
ferroviários nas curvas, forças centrifugas são desenvolvidas, no qual
crescem em proporção com o quadrado da velocidade. Para a redução dessas
forças, é necessário a adoção de grandes raios de curvaturas.
Altas acelerações verticais geradas pelas curvas verticais: Durante a
passagem de trens em segmentos de curvas do alinhamento vertical, as
acelerações verticais crescem na proporção do quadrado da velocidade.
Altos impactos defectíveis na geometria do traçado: Várias medições tiradas
de muitas linhas têm mostrado que os impactos dos carregamentos
dinâmicos na superestrutura do trecho crescem proporcionalmente à
velocidade e diretamente proporcional à qualidade do trecho.
Os defeitos geométricos do trecho compreendem à principal causa de
adição de estresses dinâmicos, no qual são gerados pela interação trecho-
material rodante (Alias, 1977; Esveld, 2001).
Poluição sonora: Para velocidade até 300 km/h, o barulho gerado aumenta em
função de três vezes da velocidade, enquanto em velocidades superiores, o
incomodo acústico aumenta em proporção de seis vezes em relação à velocidade.
48
Acidentes graves: Em casos de colisão entre dois trens ou algum trem com um
obstáculo, o dano causado é mais severo tanto materialmente como em relação a
saúde dos passageiros. Isso também é aplicado para os descarrilamentos.
Passagens através de mudanças e cruzamentos: Uma boa operação de linhas de alta
velocidade requer a passagem dos trens por mudanças e cruzamentos com
velocidades superiores à dos trens convencionais. Essa necessidade
automaticamente gera novas formas de design e construção para as mudanças e
cruzamentos.
Redução da dinâmica de conforto dos passageiros: O aumento da velocidade
automaticamente implica em um crescimento das acelerações laterais e verticais dos
vagões, no qual tem um impacto direto no conforto dos passageiros.
3.4 Especificações e soluções técnicas para o alcance das altas velocidade
3.4.1 Características do alinhamento geométrico do trecho
Para o alcance das altas velocidades é necessária uma revisão do alinhamento
geométrico do trecho, e necessariamente a configuração de novos valores de inclinações
longitudinais, os raios de curvatura do alinhamento horizontal e vertical, a distância entre os
centros dos trechos e limites de tolerância para defeitos no trecho.
3.4.1.1 Seleção dos raios do alinhamento horizontal
A utilização de truques convencionais, faz com que não seja possível o alcance
simultaneamente de altas velocidades em trechos retilíneos, e grande inscrição do conjunto de
rolagem nas curvas. O alinhamento horizontal para uma maior eficiência do sistema deve ser o
mais retilíneo e com curvas possuindo o maior de curvatura possível.
A seleção dos raios do alinhamento horizontal pode ser baseada em dois critérios
(Pyrgidis, 2003):
1. O comportamento físico do veículo, por aplicação das equações
matemáticas:
𝑅𝑐𝑚𝑖𝑛 = 11.8 𝑉𝑚𝑎𝑥
2
𝑈𝑚𝑎𝑥+𝐼𝑚𝑎𝑥 (2)
𝑅𝑐𝑚𝑖𝑛 = 11.8(𝑉𝑚𝑎𝑥
2 −𝑉𝑚𝑖𝑛2 )
𝐸𝑐𝑚𝑎𝑥+𝐼𝑚𝑎𝑥 (3)
49
Onde:
Vmax, Vmin: Velocidades máximas, respectivamente, do trem mais rápido
e do mais devagar operando no trecho (Km/h)
Umax: Máximo declive permitido no trecho (mm)
Imax: Máxima deficiência permitida no trecho (mm)
𝐼𝑚𝑎𝑥 =2𝑒𝑜
𝑔ɣ𝑛𝑐𝑚𝑎𝑥 (4)
Ecmax: Máximo excesso permissível do trecho (mm)
Rcmin: Raio de curvatura mínimo no alinhamento horizontal (mm)
ɣncmax: Máxima aceleração lateral residual permissível (m/s2 ou g)
2eo: Distância entre as superfícies de rodagem das rodas quando estão
centralizadas nos trilhos, ou a distância entre o eixo de simetria vertical
dos dois trilhos.
Na relação entre as duas equações mostradas acima, o maior valor de Rcmin é
adotado. No caso de todos os trens da linha operar a uma mesma velocidade, apenas a
equação é relacionada.
2. O comportamento geométrico do veículo
Levando em conta os resultados alcançados a partir dos cálculos analíticos,
poderia ser examinado, principalmente para velocidades V 250 km/h, se as
características construtivas dos truques circulando em um trecho permitido, para um
raio de curvatura especifica, é adequado para essa situação (Pyrgidis, 2003).
A partir do que foi falado, é possível notar que os incrementos dependem da
topografia e dos impactos que a linha irá provocar entorno do ambiente no qual foi
construído.
3.4.1.2 Distância entre os centros do trecho
Em linhas de alta velocidade, considerando o tráfego, um trecho duplo é usado por
razões de segurança. A bitola do trecho é padrão ou larga.
50
Em linhas com velocidades de design até Vd = 200 km/h, a distância mínima entre os
centros do trecho é de ∆ = 4,20 m
Em linhas com velocidades de design até Vd = 300 km/h, a distância mínima entre os
centros do trecho é de ∆ = 5,00 m.
O aumento da distância entre os centros do trecho em relação à velocidade é em função
da intensificação dos efeitos aerodinâmicos ocasionados no cruzamento de dos trens viajando
em direções opostas.
3.4.1.3 Inclinações longitudinais
Os trens de passageiros, devido ao baixo carregamento exercido nos eixos, altas
inclinações longitudinais, em volta de i = 3% - 4%, podem ser aplicadas. A adoção de
inclinações longitudinais maiores limitam a extensão das estruturas de engenharia.
3.4.2 Componentes da superestrutura do trecho
Uma boa qualidade da superestrutura do trecho permite a redução de estresses
dinâmicos verticais, promove um rolamento suave dos trens e uma melhor robustez do trecho.
A operação de trens de alta velocidade, assim como inúmeros testes, confirmaram o seguinte:
Uso ao longo de todo trecho, trilhos soldados continuamente (CWR)
Fixação das dormentes/trilhos, exclusivamente por fixadores elásticos duplos e
o uso de trilhos pesados do tipo UIC 60 (60 kg/m)
Uso de dormentes de concreto (monobloco ou blocos gêmeos)
Adoção do lastro com espessura de 30 – 35 cm com o preenchimento de
materiais muito rígidos, ou como uma medida alternativa, a adoção de trecho
lajeado.
Homogeneização de rigidez no trecho.
Considerando os cruzamentos, o uso de mudanças de direção do trem a partir de
pontos moveis é requerido. Essa tecnologia possibilita a passagem em alta
velocidade de um ramo principal para um divergente.
3.4.3 Estruturas de engenharia
As estruturas de engenharia que compõem o a linha ferroviária de alta velocidade, são
compostas por tuneis, passagens de nível, cercas e barreiras anti-barulho.
51
Os túneis têm a função de possibilitar a passagem de trens por obstáculos naturais, e
como já foi dito no tópico 3.2, a passagem dos veículos pelos túneis geram problemas
aerodinâmicos. Para reduzir os impactos aerodinâmicos gerados nos tuneis, e necessário a
redução da relação a seguir:
𝑆𝑐
𝑆𝑢
Onde:
Sc: Seção transversal da superfície do trem ao entrar no túnel.
Su: Área útil da seção transversal do túnel
A redução da Área útil da seção transversal Sc implica na redução de todos os problemas
aerodinâmicos citados no tópico 3.2. Algumas medidas para a redução dessa área útil são:
Operação exclusiva de trens com estrutura estanque do corpo do veículo: O uso
desses trens provoca a redução do desconforto aos passageiros, derivado da
flutuação das pressões exercidas na partes frontais e laterais do trem.
Adoção de tuneis gêmeos em relação a tuneis únicos com dois trilhos: Com a
adoção de tuneis gêmeos, o cruzamento de trens viajando em direções opostas é
evitado, e com isso reduzindo as ondas geradas pelas pressões externas.
Contorno especial no interior do túnel: Com esse contorno, o efeito ‘Túnel
Boom’ é reduzido. A área lateral da seção transversal na entrada é geralmente
1.4 vezes maior que a área lateral da seção transversal do interior.
Figura 3.3- Entrada de um túnel de um TAV, Túnel Reisberg, Alemanha
Fonte: PYRGIDIS (2016).
52
As linhas de alta-velocidade são cercadas dos dois lados da via ao longo de todo trecho
com a função de diminuir a probabilidade de acidentes envolvendo os veículos com animais ou
passageiros, e preservar a fauna das marginais das linhas.
Outra estrutura usada em linhas de alta velocidade são as barreiras anti-barulho. Nas
laterais da linha, principalmente em áreas habitadas, proteções contra barulho são construídas,
especialmente projetadas para prevenir os efeitos derivados da transmissão dos ruídos
(Rechtsawalt et al., 2002 apud Pyrgidis, 2016)
3.4.4 Sistemas do trecho
Nas linhas em alta, os sistemas de sinalização devem ser propostos para alcançar a
cabine do piloto, principalmente em trechos onde a velocidade é superior à 220 km/h. Esses
sinais são transmitidos por frequências especiais a telas postas na cabine do piloto para alertar
indicações no trecho. Essa medida é feita para reduzir a probabilidade de acidentes nas linhas
de alta velocidade.
3.4.5 Material rodante
As intervenções no material rolante têm como preocupação o design aerodinâmico dos
veículos, design dos truques, sistema de frenagem e construção de sua estrutura.
3.4.5.1 Design aerodinâmico dos trens
A resistência aerodinâmica Wα dos trens é calculada a partir da equação matemática
Wα = Cw V2 (5)
Onde:
Cw = K1 Sc + K2 Ltr p (6)
K1: Um parâmetro que depende da forma do ‘nariz’ e ‘traseira’ dos trens
Sc: A seção transversal lateral da superfície afetada do trem
Ltr: O comprimento do trem
p: O perímetro que engloba a lateral do material rolante, acima do nível dos
trilhos.
K2: Parâmetro que depende da construção da superfície do trem (p Ltr)
A redução tanto dos coeficientes K1 e K2 permitem a redução do coeficiente Cw, e isso
resulta na redução das resistências aerodinâmicas.
53
3.4.5.2 Sistema de frenagem
Uma frenagem segura em alta velocidade é obtida a partir de uma combinação de vários
sistemas de frenagens e dispositivos, como os freios de discos feitos especialmente para aço
processado, frenagem reostática, sapatos eletromagnéticos e sistema de frenagem anti-bloqueio
(proteção do deslizamento das rodas)
3.4.5.3 Design dos veículos: construção
Para a concepção das ideias de um trem em alta velocidade, as escolhas relacionadas à
engenharia são guiadas pela precaução. O dimensionamento do material rodante e do trecho é
feito levando em conta considerações de alta segurança. A durabilidade da estrutura é
aumentada e os para-choques dos veículos frontais, são reforçados. Ao mesmo tempo, os
dispositivos e automações garantem um movimento suave do trem em caso de falha de funções
específicas e alerta ao piloto de potencias problemas.
3.5 Trem de alta velocidade x avião
Para a comparação entre o trem de alta velocidade e o avião, oito conexões especificas
na Europa servidos pelos dois modais (Roma-Nápoles, Roma-Florença, Madri-Barcelona,
Madri-Sevilha, Londres-Paris, Amsterdam-Paris, Bruxelas-Amsterdam, Paris-Lyon) foram
levadas em consideração. (Pyrgidis e Karlaftis, 2010). Essas rotas concedem tanto conexões
domesticas, quanto internacionais. O período de estudo foi de 2009-2010.
Após a análise dos dados, pôde-se concluir que:
Em relação ao tempo de viagem, o avião é o modal mais rápido (relação de 1:1.7
para curtas distancias (250km), 1:3 para longas distancias (500km))
Em relação ao tempo de escala, o avião só prevalece para distâncias acima de 500
km
A relação entre o número de serviços entre o avião e o trem de alta velocidade é de
1:4
Em relação ao custo, é claramente mais barato viajar de trem do que avião
A capacidade de transporte foi calculada multiplicando o número de viagens das
oito conexões estudadas pelo número de passageiros que cada modal podia
transportar. O avião leva em média 247 passageiros. Para viagens acima de 400 km,
54
pôde-se concluir que a relação de capacidade entre um avião e um trem de alta
velocidade era de 1:3.
Figura 3.4- Relação entre a capacidade de um TAV e de um avião
Fonte: USHSR (2017).
A inauguração do TGV (Train a Grand Vitesse) no ano de 1981 mostra bem o impacto
que a introdução do novo modal gerou no mercado de transportes na França, principalmente
sobre o tráfego aéreo em cidades que possuem as mesmas rotas implementada pelo TGV.
Streeter (1992) relatou “Quando o TGV foi inaugurado, diversas mudanças no
compartilhamento dos modais foram observados, como a queda do tráfego aéreo entre Paris e
Lyon depois de 1981. O compartilhamento dos modais com destinos na parte sudeste da França
continuaram crescendo, mas a taxa de crescimento diminuiu depois de 1981.”. Streeter quis
afirmar que a inauguração do Train a Grand Vitesee no ano de 1981 fez surgir uma concorrência
entre esse modal e o avião, assim gerando uma mudança no compartilhamento modal no trecho
que o TGV estava operando. A partir da Figura 3.5 é notório a redução do tráfego aéreo entre
as cidades de Paris e Lyon depois de 1981 e outas cidades mais longes huve uma redução da
taxa de crescimento desse mesmo tráfego aéreo. A Figura 3.6 dá uma justificativa para esse
ocorrido, pois é possível observar que em cidades próximas houve uma preferência pelo serviço
do TGV, já em cidades mais distantes como Nice, a preferência pelo avião foi de 100% dos
usuários.
55
Figura 3.5- Tráfego aéreo entre rotas francesas ao longo dos anos
Fonte: STREETER (1992).
Figura 3.6- Compartilhamento modal em diferentes rotas francesas
Fonte: STREETER (1992).
56
A rota entre Paris- Bordeaux foi provavelmente a primeira rota competitiva entre o trem
de alta velocidade e o avião. Uma viagem de 580 km com o trem operando a uma velocidade
de 220 km/h. A Figura 3.7 mostra a relação entre tempo de viagem entre os dois modais com
algumas diferenças:
Figura 3.7- Relação de tempo de viagem entre o avião e o TGV na rota entre Paris e Bordeaux
Fonte: STREETER (1992)
O tempo de viagem incluem o tempo até chegar ao aeroporto/estação, o tempo de espera
dentro dos aeroportos, check-in, passagem pela segurança, embarque e partida. Para uma
viagem pelo TGV, os passageiros têm a vantagem de chegar minutos antes da partida, e a
facilidade para o embarque. Isso é mostrado pela diferença entre o tempo de viagem dentro do
veículo, no qual das três horas usando o avião, só uma hora o passageiro passa dentro da
aeronave, enquanto o dobro do tempo é gasto para procedimentos antes da partida. No trem o
tempo de viagem é totalmente percorrido dentro do veículo.
A Air Inter (companhia aérea francesa), operava a rota entre essas duas cidades com
aviões possuindo capacidade de 340 passageiros, um pouco menos da capacidade do TGV
operando na mesma rota. O trem de alta velocidade com a sua operação, capturou 75% do
mercado entre essas duas cidades, assim como ocorreu em Lyon. A Air Inter relatou que as
circunstancias entre essas duas rotas eram bem diferentes. No caso de Bordeaux, o aeroporto
regional da cidade se situa a apenas 11 km do centro da cidade, ao contrário de Lyon, no qual
o aeroporto da cidade se localiza a 30 km. Também tem o fator geográfico, onde o centro
comercial da cidade de Bordeaux se encontra mais perto do aeroporto do que do centro da
cidade.
Para poder competir com o TGV e recuperar parte do mercado, a Air Inter substituiu
para a rota, os aviões de 340 passageiros para aeronaves menores com capacidade de 170
passageiros, mantendo a mesma frequência. Na teoria, essa estratégia mantem a vantagem do
57
modal em relação ao tempo de viagem, com uma boa frequência, para viagens no qual os
passageiros possam ir e voltar do seu destino no mesmo dia.
De Rus e Nash (2009), relatam que trens de alta velocidade são mais atrativos em
viagens de até 800 km. Para viagens com distancias superiores, o avião é mais rápido, tendo em
mente que o tempo de viagem é a chave para o limite competitivo de cada modal. A respeito
disso, em viagens de até três horas o trem de alta velocidade é preferível, tendo sua efetividade
reduzida consideravelmente quando o tempo de viagem extrapola esse limite.
Figura 3.8- Competitividade modal em relação à distância
Fonte: USHSR (2017).
De Rus e Nash ainda constatam que o serviço aéreo na Europa no período de dois a
cinco anos após a implementação do trem de alta velocidade, sofreu uma queda brusca. Em
1997, o compartilhamento modal aviário caiu quase pela metade, de 30% para 16%. Ainda
falam que as linhas aéreas não precisam sair do mercado, pois certas rotas o avião é mais
rentável. Já Givoni (2007), relata que a introdução do TGV na França causou uma redução de
24% do mercado aviário e de 8% nas viagens de ônibus e carro. Na Espanha houve uma redução
de 27% dos serviços aéreos no mercado e 8% nas viagens de ônibus e carro também.
58
3.6 Relação energia e trem de alta velocidade
3.6.1 Alimentação elétrica em um trem de alta velocidade3
Como já citado no capítulo 2, os trens são movidos ou por energia vindo de combustíveis
como o diesel, gás, carvão, ou remotamente que é o caso da energia elétrica. No caso do trem
de alta velocidade, a energia elétrica é a fonte de alimentação escolhida pelo motivo de um
abastecimento ininterrupto fornecido a partir das catenárias. A transmissão da energia elétrica
para o veículo é feita pelo contato do pantográfico localizado no topo do trem com o cabo de
contato.
Figura 3.9- Estrutura do sistema elétrico
Fonte: NETWORK RAIL A GUIDE TO OVERHEAD ELETRIFICATION (2015).
3 O tópico foi referenciado de Network Rail a Guide to Overhead Eletrification (2015)
59
Figura 3.10- Sistemas elétricos com catenárias
Fonte: NETWORK RAIL A GUIDE TO OVERHEAD ELETRIFICATION (2015).
O processo de alimentação dos veículos ferroviários começa em uma estação elétrica,
no qual a energia produzida por essas estações, são transportadas a partir de um transformador
localizado acima das linhas de transmissão de alta voltagem (400.000 V).
A energia é transmitida em corrente alternada, já que é mais econômica e pratica para o
transporte em grandes distancias, pois sofre menos perda ao longo do caminho.
A energia é recebida por subestações alimentadoras localizadas perto das linhas de
transmissão e reduz a voltagem para 25.000 V e transmite para as catenárias.
Os mastros suportam o cabo que alimentará o trem. Como já citado, a energia é
transmitida pelo contato do pantográfico do trem com o cabo de contato.
60
Figura 3.11- Estágios de fornecimento e abastecimento elétrico
Fonte: NETWORK RAIL A GUIDE TO OVERHEAD ELETRIFICATION (2015).
A eletrificação é preferida para linhas ferroviárias principais e consequentemente para
alta velocidade, pois é uma energia mais limpa, barata, rápida e melhor para a aceleração dos
trens. A partir da eletricidade, os trens são mais rápidos e eficientes.
Trens elétricos são mais baratos que movidos a diesel, pois:
São mais baratos para construir e 20% mais baratos para arrendar.
Custos de manutenção são 33% mais baixos
Trens elétricos são mais leves e consequentemente causam 13% menos de desgaste
ao trecho.
Custo de manutenção do trecho consequentemente é menor.
Trens elétricos são melhores ao meio ambiente, pois:
Não poluem o ar durante a operação
Consequentemente emitem de 20-30% menos de carbono por passageiro por
quilometro que o diesel
São mais silenciosos.
61
Figura 3.12- Emissão de CO2.km.passageiro de cada modal
Fonte: 1.bp.blogspot.com/
Os trens elétricos são mais confortáveis disponibilizam um melhor serviço, pois:
São mais silenciosos e vibram menos, devido à ausência de motores a diesel
Tem uma maior relação energia por peso, que significa que são mais rápidos que os
trens movidos a diesel
Aceleram mais rápido, assim reduzindo o tempo de viagem.
3.6.2 Eficiência energética4
3.6.2.1 Requerimentos para a aceleração
A aceleração dos modais é conduzida pela diminuição da distância econômica,
associada com a diminuição da relação distancia-tempo, resultando um aumento do valor do
tempo. A velocidade dos transportes pode ser determinada como um ponto de vista da eficiência
energética dos modais.
O critério de Bouladon para a velocidade de transporte dos veículos é mostrado na
Figura 3.13, no qual a velocidade requerida para o transporte é em função da distância. A linha
sólida indica a velocidade necessária de acordo com a distância de transporte, mostrando a
tendência que quanto maior a distância de transporte, maior a velocidade requerida. Essa linha
também mostra um aumento no gradiente com o tempo, portanto conduzindo um maior
crescimento necessário para a aceleração do veículo.
Há regiões entre distancias-curvas de velocidades de cada veículo e a linha sólida no
gráfico, no qual atualmente, não é conhecido as necessidades da velocidade de transporte de
4 O tópico foi referenciado de Raghu S. Raghunathan, H. –D. Kim, T. Setoguchi (2002)
62
cada modal. Região 1 indica distancias muito longas para ir caminhando, mas muito curtas para
ir dirigindo. A região 2 é equivalente, porem entre os modais ferroviários e aéreos. As regiões
3 e 4 possuem a mesma relação, mas com outros modais.
Figura 3.13- Relação entre velocidade e distância requerida para cada modal
Fonte: R.S. RAGHUNATHAN ET AL. (2002).
3.6.2.2 Eficiência energética de transporte
Geralmente a eficiência energética de transporte pode ser estimada baseada no consumo
de combustível. No caso do transporte de passageiros a energia necessária para carregar uma
pessoa por um quilometro é obtida a partir da expressão:
𝐸 =𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 (𝑘𝑐𝑎𝑙)
𝑝𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎 (𝑢𝑚𝑎 𝑝𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎) 𝑥 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 (𝑘𝑚)
A Figura 3.15 mostra uma comparação energética para transportar uma pessoa por um
quilometro em diferentes meios de transporte, no caso o trem, ônibus e carro. A imagem mostra
que um trem consome para levar uma pessoa por um quilometro uma energia de 100kcal
(0,1163 Kwh), enquanto o carro consome seis vezes para a mesma situação.
63
Figura 3.14- Gasto energético em dois modelos de trem operando em uma linha na Suécia
Fonte: LUKASZEWICZ e ANDERSSON (2009).
Vemos acima dois modelos de trens de alta velocidade operando em linhas na Suécia, e
é possível constatar que o consumo energético depende da tecnologia de cada veículo, a
disponibilidade de assentos e consequentemente seu comprimento.
A Figura 3.16 mostra a eficiência energética de cada modal. A linha sólida indica a
conhecida linha limite de Karman-Gabrielli (linha KG). A linha KG cresce com a velocidade
de transporte dos veículos. É possível notar que a eficiência econômica do combustível usado
por cada veículo é indicada quando se aproxima da linha KG. É notável que os trens de alta
velocidade, no caso da figura, o Shinkansen e o ICE, possuem uma eficiência maior com
velocidades entre 200 e 300 km/h.
Figura 3.15- Energia necessária para transportar um passageiro por km
Fonte: R.S. RAGHUNATHAN ET AL. (2002).
64
Figura 3.16- Eficiência energética de cada meio de transporte
Fonte: R.S. RAGHUNATHAN ET AL. (2002)
65
4. CUSTOS DE UM TREM DE ALTA VELOCIDADE5
De acordo com Pyrgidis (2013), o custo de implantação de um trem de alta velocidade
depende muito da topografia de onde a linha está implantada, pois quanto mais acidentado o
terreno, mais serão necessários serviços de terraplenagem, construções de pontes e viadutos
para a passagem dos veículos por obstáculos impostos pela natureza. O custo de implantação
varia de 10 milhões a 40 milhões de Euros.
Para o aprofundamento dos custos, será estudado alguns orçamentos de linhas no
mundo.
4.1 Custos de implementação
A construção da infraestrutura de uma nova via de alta velocidade requer um design
específico para anular todas as restrições técnicas que dificultam o desenvolvimento da
velocidade entre 250-300 km/h. Isso inclui as passagens de nível, curvas configuradas para
veículos em alta velocidade, e em alguns casos, é necessário novos sistemas de sinalização e de
eletrificação, assim como a junção e vias de passagens para rotas que compartilham com trens
de cargas e de velocidade convencional.
As características similares de designes não significa que todos os projetos para trens de
alta velocidades sejam semelhantes. Cada projeto tem suas técnicas particulares adotadas para
superar as dificuldades de implementação da linha (questões topográficas e geográficas).
De acordo com a UIC (2005b), a construção de uma nova infraestrutura para altas
velocidades, dependem de três principais fatores:
Terraplenagem e arrendamento de terras: Inclui custos de viabilidade, design
técnico, aquisição de terras e outros serviços. O custo pode ser substancial, no caso
de expropriação de terras, mas geralmente tem uma porcentagem de 5% a 10% do
total de investimento.
Custos da infraestrutura: Inclui todos os custos relacionados a preparação do terreno
e construção da plataforma. O total investido depende muito do terreno em que será
implementado, mas geralmente representa entre 10% e 25% da quantia investida.
Em alguns casos, há a necessidade de soluções particulares para superar obstáculos
naturais (pontes, viadutos, tuneis), assim podendo dobrar o total investido para 40-
50%, dependendo do projeto.
5 O capítulo foi referenciado de Javier Campos; Ginés de Rus (2009)
66
Custos da superestrutura: Inclui os custos relacionados a elementos específicos do
trilho como o próprio trilho, sistemas de sinalização, catenárias e mecanismos de
eletrificação, instalações de comunicação e de segurança, etc. cada elemento desse
individualmente representa um custo de 5-10% do total investido.
A Figura 4.1 mostra o custo médio por quilometro da construção da infraestrutura de
uma linha de alta velocidade. Os valores são expressos em milhões de euros e incluem os custos
da infraestrutura e superestrutura, e excluem os custos referentes a terraplenagem e
arrendamento de terras.
Figura 4.1- Custo médio por km de implementação da infraestrutura de uma linha em alta velocidade
Legenda: S= Linhas em serviço, C= Linhas em construção (2006)
Fonte: JAVIER CAMPOS; GINÉS DE RUS (2009).
Em geral, o custo de 45 projetos estudados ao redor do mundo varia entre 6 e 45 milhões
(com uma média de 17,5 milhões de euros). Com a análise mais restrita para projetos em
operação (24 projetos), o custo varia entre 9 e 39 milhões de euros (com uma média de 18
milhões). Na Ásia as construções de linhas de alta velocidade são mais caras, com exceção da
China, apesar do custo de implementação de alguns países desse continente seja com o
aprimoramento de linhas convencionais para altas velocidades.
67
Na Europa, países como França e Espanha, possuem um custo de implementação um
pouco mais baratas que Alemanha, Itália e Bélgica. Isso pode ser explicado não só pela
similaridade geográfica e a existência de populações menores fora dos grandes centros, mas
também pelo método construtivo. Na França, o custo é menor em razão da adoção de grades
mais íngremes em vez da construção de tuneis e pontes.
A Figura 4.2 mostra o valor médio por quilometro de construção de uma nova ferrovia
a partir dos dados oriundos do DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes),
no qual tem o custo de R$ 8.805.000,00.
Figura 4.2- Custo médio geral ferroviário pelo DNIT
Fonte: DNIT (2018).
4.2 Custos de operação em linhas de alta velocidade
A partir da construção da infraestrutura da linha, a operação dos serviços do trem de alta
velocidade é constituída em dois tipos de custos: Aquelas relatadas pela exploração e
manutenção da própria infraestrutura e aquela relatada pelo veículo que usa a infraestrutura. Na
Europa, geralmente os serviços operacionais são divididos em mais de uma empresa, no qual
cada uma é responsável por determinado trecho. Fora da Europa, principalmente na Ásia toda
a linha é de responsabilidade de uma empresa.
4.2.1 Custos de operação da infraestrutura
O custo de operação da infraestrutura inclui o custo pela mão de obra, energia e outros
materiais usados na manutenção e na rotina operacional dos trilhos, terminais, estações,
suprimento de energia e sistemas de sinalização, assim como a gestão do trafego e sistemas de
segurança. Alguns desses custos são fixos e dependem da rotina operacional em acordo com os
padrões de segurança e técnico. Em outros casos, como a manutenção do trecho é afetada pela
68
intensidade do tráfego, o mesmo pode-se dizer das instalações para o suprimento elétrico e das
catenárias que dependem da quantidade de trens que usam a via.
De acordo com o UIC (2006), a proporção para o custo da mão de obra de cada tipo de
manutenção é de 55% para a manutenção das instalações elétricas, 45% para a manutenção dos
trechos e 50% para a manutenção dos equipamentos.
Em geral, em todos os casos, a manutenção da infraestrutura e do trecho representa entre
40% a 67% do total de gastos com a manutenção, enquanto o custo da sinalização varia entre
10% a 35% nas linhas de alta velocidade e entre 15% e 45% para linhas convencionais. A
eletrificação tem o mesmo custo para ambas as linhas.
A partir da Tabela 4.1, é difundido o gasto com manutenção nas linhas alta velocidade,
que tem uma variação de 28.000 a 33.000 euros (2002) por quilometro em uma linha única. O
valor de manutenção de uma linha de alta velocidade com distância de 500 km chega 30 milhões
de euros por ano.
Tabela 4.1- Custo de manutenção da infraestrutura de uma linha em alta velocidade por país
Fonte: JAVIER CAMPOS; GINÉS DE RUS (2009).
4.2.2 Custos de operação do material rodante e dos trens
Os custos operacionais dos serviços de um trem de alta velocidade podem ser divididos
em 4 principais categorias: operações do trem e manobras (principalmente a mão de obra),
manutenção do material rodante e dos equipamentos, energia, vendas e administração. O valor
operacional do último item, depende da intensidade do tráfego, e principalmente o custo
relacionado à mão de obra referente às vendas das passagens e fornecimento de informações
nas estações. Os outros itens variam conforme a tecnologia empregada no material rodante.
Na Europa, quase todos os países desenvolveram sua própria tecnologia para solucionar
seus respectivos problemas. Em relação aos trens usados para atender seus serviços, a França
usa o TGV Réseau e o The Tally, e em 1996 o TGV Duplex. Na Itália é utilizado o ETR-500 e o
ETR-480, Na Espanha o AVE model e na Alemanha são utilizados cinco tipos de veículos ICE-
1, ICE-2, ICE-3, ICE-3 polycourant, ICE-T.
69
Cada modelo de trem tem diferentes características técnicas, em termos de
comprimento, composição, massa, peso, potencia, entre outros. A Tabela 4.2 resume a relação
de capacidade e velocidade, assim como uma estimativa do custo de aquisição por assento. A
Tabela 4.3 compara a os custos de operação e manutenção por assento e por assento-km de
todos os tipos de trens relatados na Tabela 4.2. Em média, o custo por assento é de 53.000 euros.
Através da comparação dos custos entre países, a figura expressada em euros por assento-km,
permitiu o cálculo dos custos de operação em manutenção dos trens por passageiro. Levando
em conta uma linha de alta velocidade com o comprimento de 500km e com a capacidade total
ocupada, o custo de operação e manutenção por passageiro é de €41,3 (2000) para um TGV
duplex até €93,0 (2000) para o ICE-2.
Tabela 4.2- Tecnologia de um TAV na Europa: Tipos de trens
Fonte: JAVIER CAMPOS; GINÉS DE RUS (2009).
Tabela 4.3- Comparação entre custos de manutenção e operação de acordo com o tipo de veículo
Fonte: JAVIER CAMPOS; GINÉS DE RUS (2009).
Em relação a energia, tópico já discutido, o custo energético pode ser estimado a partir
da média do consumo de energia necessária por quilometro, no qual é um fator dependente do
tipo de trem. De acordo com Levinson et al. (1997), o consumo de energia por passageiro varia
com a velocidade e aumenta rapidamente quando a velocidade supera os 300 km/h. O preço da
energia é outro dado relevante a ser considerado.
70
5. CONCEPÇÃO DE UMA LINHA DE ALTA VELOCIDADE LIGANDO
FORTALEZA, NATAL, JOÃO PESSOA E RECIFE
Para a concepção de uma linha de alta velocidade ligando Fortaleza à Recife, com
paradas em Natal e João Pessoa, será analisado o traçado da linha, a demanda que irá atender,
a oferta de viagens de outros modais para as rotas que a linha irá atender (ônibus e avião), o
gasto energético com a oferta de energia no Nordeste, Custos de implementação da linha.
5.1 Traçado da linha
A linha de alta velocidade ligará as cidades de Fortaleza e Recife, com paradas
intermediarias nas cidades de Natal e João Pessoa e terá uma extensão de aproximadamente
839 Km, com velocidade média (Var) de 250 km/h. A linha ligará tanto as cidades citadas, assim
como os seus aeroportos, que consequentemente aumentará a integração dos estados no qual a
linha será implementada. O modelo para a implementação da ferrovia seria baseado no modelo
de implementação da ferrovia americana entre Tampa e Orlando, no qual a linha opera entre as
duas faixas de rodovias, porém o fato de a BR 101 e a CE-040 estarem atualmente quase toda
duplicadas e a BR 304 já estar com previsão de duplicação para o final de 2018, dificulta a
implementação do modelo, além do fato das rodovias citadas terem o seu traçado geométrico
de acordo com a topografia local, no qual contraria as especificações para a operação em alta
velocidade. No caso a linha ferroviária margeada de um lado da rodovia, conforme a Figura 5.5
servirá como modelo para a análise das distâncias.
Figura 5.1- CE-040
Fonte:googleusercontent.com.
71
Figura 5.2- BR-304
Fonte: goldenleiloes.com.br.
Figura 5.3- BR-101
Fonte: dnit.gov.br.
72
Figura 5.4- Modelo de implementação americano
Fonte: ELLIS (2002).
Figura 5.5-Ferrovia margeando a rodovia
Fonte: PYRGIDIS (2016).
O traçado ideal da ferrovia não necessariamente deve margear as rodovias citadas
acima, isso se deve ao fato da implementação dessas estradas terem um propósito econômico
diferente da atualidade, além dos fatores técnicos. Tendo o exemplo da BR 304, na época da
sua construção, o seu traçado tinha como finalidade passar por cidades com maior poderio
econômico no estado do Rio Grande do Norte, Lajes sendo uma delas. Atualmente, muitas
73
dessas cidades não têm a importância econômica de anos atrás, assim fazendo com que a BR-
304 se localize fora do eixo das principais cidades do Estado. A monografia ‘UMA
CONTRIBUIÇÃO PARA UM NOVO PLANO RODOVIÁRIO DO ESTADO RIO
GRANDE DO NORTE’ de KUTUMI (2018) estabelece uma malha de autoestradas no Rio
Grande Norte ligando os principais polos do estado e a Figura 5.6 mostra que a BR-304 se
encontra fora do eixo dessa nova malha.
Figura 5.6- Plano de uma nova malha rodoviária no RN
Fonte: KUTUMI (2018).
A linha consistirá em um primeiro trecho ligando as cidades de Fortaleza e Natal, a
distância percorrida por essa rota será de 525 km, com um tempo de viagem de
aproximadamente duas horas e seis minutos (2h06m). O segundo trecho ligará as cidades de
Natal e João Pessoa, cobrindo uma distância de 194 km, e com um tempo de viagem de
aproximadamente quarenta e sete minutos (0h47min). O terceiro trecho ligará as cidades de
João Pessoa e Recife, cobrindo a distância de 119 km e um tempo de trinta minutos (0h30m).
Ao total a linha terá uma extensão de 838 km com um tempo de viagem de aproximadamente
três horas e vinte três minutos (3h23m) ignorando o tempo de parada nas estações
intermediarias.
O comprimento total da linha satisfaz as condições para altas velocidades, já que viagens
nesse modal requer uma distância superior a 500 km e poucas paradas, no máximo duas, com
distancias entre paradas de no mínimo 100 km.
74
Figura 5.7- Traçado da linha em alta velocidade entre Fortaleza e Natal
Fonte: Adaptado de GOOGLE MAPS (2018).
Figura 5.8- Traçado da linha em alta velocidade entre Natal e João Pessoa
Fonte: Adaptado de GOOGLE MAPS (2018).
75
Figura 5.9- Traçado da linha em alta velocidade entre João Pessoa e Recife
Fonte: Adaptado de GOOGLE MAPS (2018).
Tabela 5.1- Distância e tempo de viagens nos trechos da linha
Fonte: AUTOR (2018).
Analisando as condições das ferrovias nacionais atualmente, no qual são centenárias e
impróprias para operações em altas velocidades, além de se encontrarem em péssimo estado
devido ao baixo investimento recebido para manutenção, o modelo adotado para a linha será o
Trecho Distância (km) Tempo Viagem (h:min)
Fortaleza-Natal 525 02:06
Natal- João Pessoa 194 00:47
João Pessoa-Recife 119 00:30
Total 838 03:23
76
exclusive exploitation, onde na linha só irá operar os veículos para altas velocidades. Para o
modelo misto, a operação terá que ocorrer com o transporte de passageiros durante o dia e a
noite ser reservada para o transporte de cargas. A operação dos dois tipos de veículos durante
o mesmo período, irá reduzir a eficácia do propósito da alta velocidade na linha.
5.2 Estimativa de demanda da linha de alta velocidade
A linha irá atender principalmente as regiões metropolitanas de onde haverá estações,
no caso de Fortaleza, Natal, João Pessoa e Recife. Os dados foram retirados diretamente do
IBGE, no qual foram relatadas as estimativas populacionais dos determinados municípios para
2016. De acordo com a estimativa, a região metropolitana de Fortaleza tem a população de
4.019.213 habitantes, Recife tem 3.940.456 habitantes, Natal tem 1.537.211 habitantes e João
Pessoa tem 1.314.254 habitantes, assim totalizando uma população de 10.811.134 habitantes.
A linha além de atender a população das cidades no qual está implementada, também
irá oferecer um deslocamento intermunicipais aos turistas que visitarão a região. Como a região
do Nordeste é muito visada pelo turismo de sol e mar, a linha possibilitara um maior fluxo de
turistas entre esses estados, devido a um deslocamento em alta velocidade e de custo acessível.
Tabela 5.2- População, área territorial e densidade demográfica dos estados onde a linha será implementada
Fonte: AUTOR (2018).
A partir dos dados mostrados no anuário estatístico de tráfego aéreo disponibilizado pela
CGNA (Centro de Geração de Navegação Aérea), é possível observar as principais rotas de
cada aeroporto das cidades onde a linha de alta velocidade está inserida. Com isso é possível
obter uma parcela de demanda de viagens entre as cidades de Fortaleza, Natal, Recife e João
Pessoa.
O aeroporto de Fortaleza é o terceiro mais movimentado do Nordeste e no ano de 2016
realizou 39.436 voos comerciais, no qual os meses de Janeiro e Dezembro obtiveram o maior
número de viagens por mês. Do total dos voos regionais, aqueles com movimentos entre estados
do Nordeste teve uma porcentagem de 45,3%, sendo o líder no quesito. Entre as rotas nacionais,
o trecho com origem em Recife foi o terceiro mais servido com 3.296 viagens resultando em
Região metropolitana População Área territorial (km²) Densidade demográfica (hab/km²)
Fortaleza 4.019.213 7.440,05 540,21
Recife 3.940.456 3.216,26 1.225,17
Natal 1.537.411 3.555,80 432,37
João Pessoa 1.314.254 2.793,55 470,46
77
5,3% do total de viagens, e a rota com destino para Recife foi a quinta mais servida com 2.903
viagens resultando em 4,7% do total servido. A rota entre Fortaleza e Recife só é menos servida
que a rota entre Fortaleza-Rio de Janeiro e Fortaleza- São Paulo.
Figura 5.10- Total de movimentos anual do aeroporto de Fortaleza (2016)
.
Fonte: ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE TRAFEGO AEREO (2016).
Figura 5.11- Total de movimentos por mês no aeroporto de Fortaleza (2016)
Fonte: ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE TRAFEGO AEREO (2016).
Figura 5.12- Movimentos nacionais por região do aeroporto de Fortaleza (2016)
Fonte: ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE TRAFEGO AEREO (2016).
78
Figura 5.13- Ranking de rotas do aeroporto de Fortaleza (2016)
Fonte: ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE TRAFEGO AEREO (2016).
O aeroporto de Recife no ano de 2016 obteve 64.999 voos comerciais, no qual os meses
de Janeiro e Dezembro foram os mais movimentados. Do total de voos servidos, 42,5% foram
destinados à região Nordeste, sendo a principal região atendida pelo aeroporto. Entre as rotas
nacionais, o voo com destino a fortaleza representa a terceira mais servida com 3.296 viagens,
representando uma porcentagem de 3,8% do total de serviços, o voo com origem em Fortaleza
se encontra como a sétima rota mais utilizada no aeroporto de Recife com 2.953 viagens,
representando 2,7% do total de viagens.
Figura 5.14- Total de movimentos anual do aeroporto de Recife (2016)
Fonte: ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE TRAFEGO AEREO (2016).
Figura 5.15- Total de movimentos por mês no aeroporto de Recife (2016)
Fonte: ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE TRAFEGO AEREO (2016).
79
Figura 5.16- Movimentos nacionais por região do aeroporto de Recife (2016)
Fonte: ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE TRAFEGO AEREO (2016).
Figura 5.17- Ranking de rotas do aeroporto de Recife (2016)
Fonte: ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE TRAFEGO AEREO (2016).
O tráfego aéreo de Natal tem uma peculiaridade, já que o aeroporto Augusto Severo em
2014 foi desativado para voos civis e se tornou uma base aérea, então muitos voos relatados no
anuário para Natal, são de voos de aviões militares, que pode ser explicado pela origem e
destino serem os mesmos. Em relação aos dados, Natal obteve 15.689 voos comerciais, no qual
os dois meses que obtiveram o maior número de serviços foram Janeiro e Julho. Do total de
voos servidos, a região Nordeste foi atendida com 29,1% do total, só sendo menor que a região
Sudeste com 31,5%. O tráfego entre as cidades de Natal e Recife com 2.433 viagens, representa
8,1% do total de serviços, já o trafego entre Natal e Fortaleza com 1.502 voos representa uma
porcentagem de 5% do tráfego aéreo de Natal. Podendo ressaltar que 23% dos voos registrados
em Natal são militares.
80
Figura 5.18- Total de movimentos anual no aeroporto de Natal (2016)
Fonte: ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE TRAFEGO AEREO (2016).
Figura 5.19- Total de movimentos por mês no aeroporto de Natal (2016)
Fonte: ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE TRAFEGO AEREO (2016).
Figura 5.20- Movimentos nacionais por região do aeroporto de Natal (2016)
Fonte: ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE TRAFEGO AEREO (2016).
81
Figura 5.21- Ranking de rotas do aeroporto de Natal (2016)
Fonte: ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE TRAFEGO AEREO (2016).
Os dados mostram que nos aeroportos citados, Fortaleza, Recife e Natal (João Pessoa
não possui dados), que muitas viagens são realizadas para cidades dentro do próprio nordeste,
principalmente nas cidades onde a linha será implementada, assim oferecendo uma demanda
para o trem de alta velocidade estudado. Os meses de pico são Janeiro, Dezembro e Julho,
meses de alta estação, que consequentemente recebem muitos turistas para o turismo de sol e
praia, principal polo gerador de turismo dessa região.
5.3 Competitividade entre a linha em alta velocidade e outros modais
O trem de alta velocidade é o meio de transporte ideal para cobrir distancias entre 400
e 800 quilômetros. A linha estudada possui um comprimento aproximado de 839 quilômetros,
o que significa que está na faixa de eficiência para esse modal. Para comparativo, temos o tempo
de viagem para o avião, o trem em alta velocidade, carro e ônibus nas seguintes rotas que o
trem de alta velocidade operará considerando percursos sem paradas.
82
Tabela 5.3- Comparação do tempo de viagem entre cada modal para as rotas do TAV
Fonte: AUTOR (2018).
A partir dos dados mostrados na Tabela 5.3, em tempo de viagem, o Avião é o que
obtém o menor valor, porém é preciso analisar o quanto o passageiro gasta de tempo do
momento em que chega ao local de embarque até a saída de onde desembarcou. Ao usar o avião,
o passageiro passa em torno de uma hora com os procedimentos do check-in, passagem pela
segurança, embarque e decolagem, assim como também gasta o mesmo tempo ao desembarcar
e no recolhimento da bagagem. Com esses procedimentos, o passageiro que viaja de Fortaleza
a Natal, por exemplo, passa quase três horas do momento em que chega ao aeroporto de
Fortaleza até a saída do aeroporto de Natal. No caso do uso do Trem de alta velocidade, o
passageiro poderá chegar a estação minutos antes do embarque e desembarcar rapidamente,
consequentemente passando quase o tempo total de viagem dentro do veículo. Analisando esses
fatos, é notável a eficiência que um trem de velocidade tem em relação a essas rotas.
A competitividade não é só baseada na eficiência de cada transporte em uma faixa de
distância, a oferta de serviços contabilizando os seus custos também é um fator fundamental.
As tabelas a seguir mostram a oferta que cada modal (avião, ônibus e TAV) fornece para cada
rota que a linha de alta velocidade cobre. Para o levantamento dos dados, foram pesquisados
em sites de tickets virtuais, no caso do ônibus, e no Google voos, para os aviões, os serviços
oferecidos no dia seis de Abril de Dois Mil e Dezoito (06/04/2018). Os preços são variáveis de
acordo com o horário que o serviço está sendo prestado, então para levantamento de custo, foi
calculado uma média dos valores das passagens no dia. A passagem do TAV foi estimada de
acordo com o preço estipulado para o TAV entre Rio de Janeiro e São Paulo, no qual o custo
da viagem era de R$ 262,00. A capacidade dos aviões e dos ônibus foram obtidos a partir do
modelo dos veículos utilizados nas viagens, AirBus A320 e o ATR 72 para as viagens aéreas,
e o TGV Réseau para o TAV.
TAV Avião Ônibus Carro
Fortaleza-Natal 02:06 01:00 08:30 07:00
Fortaleza- João Pessoa 02:53 - 10:15 08:45
Fortaleza- Recife 03:23 01:20 13:05 10:12
Natal- João Pessoa 00:47 - 03:00 02:39
Natal- Recife 01:17 01:00 04:50 04:00
João Pessoa-Recife 00:30 00:40 02:00 01:42
RotaTempo de viagem (h:min)
83
Tabela 5.4- Comparação TAV e outros modais, FOR-NAT
Legenda:
M-N : Manhã (7:00), Noite (18:00)
M-MD-N: Manhã (7:00), Meio-Dia (12:00), Noite (18:00)
Fonte: AUTOR (2018).
Tabela 5.5- Comparação TAV e outros modais, FOR-JP
Legenda:
M-N : Manhã (7:00), Noite (18:00)
M-MD-N: Manhã (7:00), Meio-Dia (12:00), Noite (18:00)
Fonte: AUTOR (2018).
Tabela 5.6- Comparação TAV e outros modais, FOR-REC
Legenda:
M-N : Manhã (7:00), Noite (18:00)
M-MD-N: Manhã (7:00), Meio-Dia (12:00), Tarde (16:00), Noite (20:00)
Fonte: AUTOR (2018)
Avião 2 443,00 01:00 174 2 696 184.996,80 666,60 9,9
Ônibus 9 92,50 08:30 46 18 828 45.954,00 21,60 1,3
Avião + ônibus 1524 230.950,80 688,20 11,2
TAV (M-N) 2 250,00 02:06 377 2 1508 226.200,00 163,84 2,0
TAV (M-MD-N) 3 250,00 02:06 377 2 2262 339.300,00 163,84 1,3
Qtd de veículos
necessária
Capacidade.dia
(ida/volta)
Receita.dia com
60% de ocupação
Custo de
capital mi
Payback
(anos)
Viagens.dia
(ida/volta) Veículo
Valor da
passagem (R$)
Tempo de
viagem
Capacidade unitária
por sentido
Fortaleza-Natal
Avião - - - - - - - - -
Ônibus 9 85,11 10:15 46 18 828 42.282,65 21,60 1,4
Avião + ônibus 828 42.282,65 21,60 1,4
TAV (M-N) 2 350,00 02:53 377 2 1508 316.680,00 163,84 1,4
TAV (M-MD-N) 3 350,00 02:53 377 2 2262 475.020,00 163,84 0,9
Custo de
capital mi
Payback
(anos)
Tempo de
viagem
Capacidade unitária
por sentido
Qtd de veículos
necessáriaCapacidade.dia
(ida/volta)
Receita.dia com
60% de ocupação
Fortaleza- João Pessoa
VeículoViagens.dia
(ida/volta)
Valor da
passagem (R$)
Avião 7 800,00 01:20 174 2 2436 1.169.280,00 666,60 1,6
Ônibus 5 85,11 13:05 46 10 460 23.490,36 12,00 1,4
Avião + ônibus 2896 1.192.770,36 678,60 3,0
TAV (M-MD-N) 3 400,00 03:23 377 2 2262 542.880,00 163,84 0,8
TAV (M-MD-T-N) 4 400,00 03:23 377 2 3016 723.840,00 163,84 0,6
Fortaleza- Recife
VeículoViagens.dia
(ida/volta)
Valor da
passagem (R$)
Tempo de
viagem
Capacidade unitária
por sentido
Qtd de veículos
necessáriaCapacidade.dia
(ida/volta)
Receita.dia com
60% de ocupação
Custo de
capital mi
Payback
(anos)
84
Tabela 5.7- Comparação TAV e outros modais, NAT-JP
Legenda:
M-N : Manhã (7:00), Noite (18:00)
M-MD-N: Manhã (7:00), Meio-Dia (12:00), Noite (18:00)
Fonte: AUTOR (2018)
Tabela 5.8- Comparação TAV e outros modais, NAT-REC
Legenda:
M-N : Manhã (7:00), Noite (18:00)
M-MD-N: Manhã (7:00), Meio-Dia (12:00), Noite (18:00)
Fonte: AUTOR (2018)
Tabela 5.9- Comparação TAV e outros modais, JP-REC
Legenda:
M-N : Manhã (7:00), Noite (18:00)
M-MD-N: Manhã (7:00), Meio-Dia (12:00), Tarde (16:00), Noite (20:00)
Fonte: AUTOR (2018).
Avião - - - - - - - - -
Ônibus 10 85,11 03:00 46 20 920 46.980,72 24,00 1,4
Avião + ônibus 920 - -
TAV (M-N) 2 100,00 00:47 377 2 1508 90.480,00 163,84 5,0
TAV (M-MD-N) 3 100,00 00:47 377 2 2262 135.720,00 163,84 3,3
Natal-João Pessoa
VeículoViagens.dia
(ida/volta)
Valor da
passagem (R$)
Tempo de
viagem
Capacidade unitária
por sentido
Qtd de veículos
necessáriaCapacidade.dia
(ida/volta)
Receita.dia com
60% de ocupação
Custo de
capital mi
Payback
(anos)
Avião 4 732,00 01:00 66 2 528 231.897,60 170,2 2,0
Ônibus 10 83,64 04:50 46 20 920 46.169,28 24,00 1,4
Avião + ônibus 1448 278.066,88 194,20 3,4
TAV (M-N) 2 150,00 01:17 377 2 1508 135.720,00 163,84 3,3
TAV (M-MD-N) 3 150,00 01:17 377 2 2262 203.580,00 163,84 2,2
Natal-Recife
VeículoViagens.dia
(ida/volta)
Valor da
passagem (R$)
Tempo de
viagem
Capacidade unitária
por sentido
Qtd de veículos
necessáriaCapacidade.dia
(ida/volta)
Receita.dia com
60% de ocupação
Custo de
capital mi
Payback
(anos)
Avião 2 732,00 00:40 66 2 264 115.948,80 170,2 4,0
Ônibus 26 85,11 02:00 46 52 2392 122.149,87 62,40 1,4
Avião + ônibus 2656 238.098,67 232,60 5,4
TAV (M-N) 2 50,00 01:17 377 2 1508 45.240,00 163,84 9,9
TAV (M-MD-T-N) 4 50,00 01:17 377 2 3016 90.480,00 163,84 5,0
João Pessoa-Recife
VeículoViagens.dia
(ida/volta)
Valor da
passagem (R$)
Tempo de
viagem
Capacidade unitária
por sentido
Qtd de veículos
necessáriaCapacidade.dia
(ida/volta)
Receita.dia com
60% de ocupação
Custo de
capital mi
Payback
(anos)
85
Tabela 5.10- Custo para percorrer as rotas de carro
Fonte: AUTOR (2018).
Analisando os dados mostrados na Tabela 5.4 a Tabela 5.9 , pode-se verificar que o
TAV em alta velocidade com a quantidade de serviços indicados para cada rota, atende a
quantidade de passageiros superiores ao avião e o ônibus juntos, além de obter um payback
viável em função da demanda, preço da passagem e viagens por dia. O Report da Ryannair
mostra que o tempo de voo por dia para que um avião obtenha sua eficiência é de 9 horas no
ano de 2016, com a baixa frequência dos serviços aéreos e seus tempos de viagens curtos, o
modal aéreo não atinge sua eficiência nas rotas estudadas (Figura 5.22). Os dados também
mostram que o TAV possui um preço intermediário entre o avião e o ônibus, muitas vezes sendo
acessível para os passageiros e com um tempo de viagem curta, as vezes oferecendo um tempo
de percurso parecido que o avião em rotas menores, como o caso de Natal-Recife e João Pessoa-
Recife. Em algumas rotas não há a existência de serviços aéreos (Fortaleza-João Pessoa e Natal-
João Pessoa), assim disponibilizando apenas os serviços de alta velocidade e rodoviário para o
deslocamento, nesse determinado caso, o TAV possui passagens mais caras que o ônibus,
porém obtém um ganho significativo de tempo. Comparando o TAV com o carro particular, a
situação é parecida com o caso do ônibus, no qual o custo para percorrer a rota é menor, porém
o tempo de viagem é maior que o TAV, mas um benefício do carro é sua flexibilidade no
deslocamento, fator que é reduzido para o trem.
Figura 5.22- Eficiência aérea em tempo de voo diário
Fonte: REPORT RYANNAIR (2016).
Fortaleza-Natal 07:00 525 14 4,21 157,88
Fortaleza-João Pessoa 08:45 719 14 4,21 216,21
Fortaleza-Recife 10:12 838 14 4,21 252,00
Natal-João Pessoa 02:39 194 14 4,21 58,34
Natal-Recife 04:00 313 14 4,21 94,12
João Pessoa-Recife 01:42 119 14 4,21 35,79
Distancia (km)Consumo
(km/l)Preço gasolina (R$)Trecho Custo (R$)Tempo de Viagem
86
5.4 O TAV e a energia elétrica
A fonte de energia para a locomoção do TAV que irá operar na linha estudada é a elétrica,
transmitida das subestações para o veículo através do contato do pantógrafo com as catenárias
a uma voltagem de 25,000 V. A escolha para essa fonte de energia e transmissão é devido ao
fornecimento constante de eletricidade, que é um requerimento para a operação dos trens de
alta velocidade.
Figura 5.23- Sistema de catenárias
Fonte: peakpx.com.
O consumo de energia de um trem de velocidade é em média de 0,1163 Kwh para
transportar um passageiro por um quilometro, levando em conta a capacidade de um veículo do
TGV Réseau que consegue transportar 377 passageiros, o consumo energético por trem com
100% da lotação em cada trecho está mostrado na tabela abaixo:
Tabela 5.11- Consumo energético
Fonte: AUTOR (2018).
Fortaleza-Natal 525 377 0,1163 0,023 6 50,41
Fortaleza-João Pessoa 719 377 0,1163 0,032 6 69,04
Fortaleza-Recife 838 377 0,1163 0,037 8 107,29
Natal- João Pessoa 194 377 0,1163 0,009 6 18,63
Natal-Recife 313 377 0,1163 0,014 6 30,05
João Pessoa-Recife 119 377 0,1163 0,005 8 15,24
290,65
Viagens.
dia
Consumo
anual (GWh)
Consumo por total por ano (GWh)
Trecho Distância (km) CapacidadeConsumo/pessoa x km
(kWh)Consumo por trem (GWh)
87
Os resultados da tabela mostram que o consumo energético é função da distância e da
lotação do trem, percebe-se que o maior consumo é no trecho entre Fortaleza e Natal, já que
possui 63% do comprimento da linha.
É necessário para o fornecimento energético aos trens, um excedente de energia elétrica
dos estados onde a linha está implementada, assim não precisando investir nesse setor só para
atender essa demanda. Para analisar essa necessidade, dados do anuário estatístico de energia
elétrica foram coletados para analisar a oferta existente a esse modal.
Tabela 5.12- Geração, consumo e excedente energético
Fonte: AUTOR (2018).
O excedente das unidades federativas no qual a linha está implementada é de 4276,90
GWh, muito em função da geração energética do estado do Rio Grande do Norte, onde é
possível notar que o seu consumo representa aproximadamente um terço da produção desse
estado, e a expectativa para a geração energética dessa unidade federativa é de aumentar, devido
ao investimento em energia eólica. O consumo energético dos trens representa uma parcela
irrisória em relação excedente dos quatro estados, assim não sendo um impedimento para a
implementação do TAV.
5.5 Estimativa do custo de implementação
O custo de implementação foi estimado de acordo com o custo médio geral fornecido
pelo DNIT, no qual a construção de um quilometro de ferrovia simples tem o valor de R$
8.805.000,00. A linha a ser implementada tem duas vias, e como o custo de construção de uma
via dupla não tem o dobro em relação a linha simples, pelo fato de utilizar a mesma mão de
obra, equipamentos, entre outros serviços, o valor estipulado foi R$ 14.000.000,00. De acordo
com a topografia de onde a linha está implementada, no que consiste em poucos terrenos
acidentados e ter a predominância de planície, a porcentagem de obras de artes especiais
(pontes, tuneis, viadutos), consiste em 10% do comprimento total da linha, o resto do traçado
está implementado na superfície. As instalações elétricas (catenárias, subestações), sistemas de
sinalização, comunicação e serviços complementares, corresponderão a 40% do orçamento.
UF Geração (GWh) Consumo (GWh) Excedente (GWh)
Ceará 14343,28 11913,85 2429,43
Rio Grande do Norte 13766,12 5588,54 8177,59
Paraíba 1496,25 5189,20 -3692,95
Pernambuco 10997,70 13634,87 -2637,16
Total 40603,36 36326,46 4276,90
88
Tabela 5.13- Custo estimado de implementação
Fonte: AUTOR (2018).
O custo de aquisição do material rodante entra no orçamento total de implementação.
Considerando o custo médio por assento de € 53.000,00 e tendo o modelo do TGV Reseau com
capacidade para 377 pessoas, o valor unitário por veículo é de R$ 81.922.100,00. Calculando o
valor unitário pela frota operante em cada rota, é obtido o custo total do material rodante.
Tabela 5.14- Custo de aquisição dos materiais rodantes
.
Fonte: AUTOR (2018).
O valor total do material rodante é de R$ 983.040.000,00 e incluindo no orçamento da
infraestrutura, o custo total de implementação da linha de alta velocidade ligando Fortaleza a
Recife, com passagens em Natal e João Pessoa está estimado em R$ 32.143.230.000,00. Esse
valor dividido em 10 anos de construção, tem-se um custo de R$ 3.214.323.000,00 anuais.
Forta leza-Natal 525,00 14,00 10% 84,00 11.760,00 7.761,60 19.521,60
Natal -João Pessoa 194,00 14,00 10% 84,00 4.345,60 2.868,10 7.213,70
João Pessoa-Reci fe 119,00 14,00 10% 84,00 2.665,60 1.759,30 4.424,90
Total 838,00 14,00 10% 84,00 18.771,20 12.388,99 31.160,19
Custo implementação
(R$) miTrecho
Distância
(km)
Custo.km (R$)
mi% de OAE
Custo.km OAE
(R$) miCusto eletrificação,
sinalização (R$) mi
Custo infraestrutura
(R$) mi
Fortaleza-Natal 2 81,92 163,84
Fortaleza-João Pessoa 2 81,92 163,84
Fortaleza-Recife 2 81,92 163,84
Natal- João Pessoa 2 81,92 163,84
Natal-Recife 2 81,92 163,84
João Pessoa-Recife 2 81,92 163,84
Total 12 491,52 983,04
TrechoQtd de
veiculos
Custo unitário do
veiculo (R$) mi
Custo da
frota (R$) mi
89
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O investimento em linhas de alta velocidade vem crescendo nas principais economias
do mundo devido a sua eficiência em viagens de média a longas distancias. O TAV vem
fornecendo conforto, pouco tempo de viagem e preços acessíveis aos seus passageiros. O modal
é comprovadamente uma solução para o transporte de passageiros de alta capacidade em
corredores que sofrem problemas de gargalos, isso pode ser visto no exemplo do Shinkansen,
no qual a implementação do trem de alta velocidade no trecho entre Tokyo e Osaka em 1964,
desafogou o tráfego rodoviário e de trens convencionais nesse corredor.
O sistema ferroviário brasileiro não vem acompanhando o crescimento em relação ao
investimento dos países europeus e asiáticos nesse setor. A grande maioria das ferrovias
nacionais são centenárias, muitas delas com o traçado contendo muitas curvas verticais e linhas
operando dentro dos limites de grandes metrópoles, assim dificultando a operação de grandes
velocidades. A reportagem do Estadão mostra que muitos trens vêm operando a velocidades
baixas, tendo casos de veículos operando a 10 km/h. O projeto do TAV entre o Rio de Janeiro
e Campinas vem arrastando desde 2008 e não há uma previsão do início da implementação,
devido à falta de empresas interessadas em assumir o projeto.
A implementação da linha em alta velocidade nas cidades de Fortaleza, Natal, João
Pessoa e Recife, irá provocar um motor de desenvolvimento regional, uma maior integração
entre esses 4 estados, geração de empregos, maior geração de fluxo de pessoas entre estados e
o alavancamento da competitividade do sistema portuário, aeroportuário, ferroviário
convencional e logístico. O maior fluxo de pessoas derivado da rapidez e acessibilidade do
sistema irá provocará uma maior integração e seu desenvolvimento, pois assim como o turismo
irá se beneficiar disso, viagens a trabalho irão acontecer mais frequentemente com o transito
entre estados por esse modal. Devido a implementação de um novo modal eficiente que irá
modificar o transito entre localidades, outros modais devido a competitividade irão melhorar os
seus serviços para gerar demanda, assim beneficiando a população da região Nordeste.
O alavancamento da competitividade entre os modais se deve ao fato do TAV cobrir a
demanda do avião junto com o ônibus com apenas tres serviços disponiveis por dia, além de
fornecer aos seus passageiros, um modal que proporciona conforto, segurança e velocidade,
além de uma maior acessibilidade em relação ao avião.
Esse trabalho tem a intenção de discutir a implantação na questão técnica sem levar
em consideração os entraves ambientais e politicos no Brasil de um modal que vem crescendo
90
nos países mais desenvolvidos ao longo das ultimas décadas, assim fornecendo à nossa pátria
o dominio dessas tecnologia para a desobstrução de corredores congestionados, como também
a melhoria do nosso sistema de transporte com um compartilhamento modal eficiente.
91
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3.7319029!1m5!1m1!1s0x7b3aaac26460531:0x5d8b404cf00fed69!2m2!1d-35.200916!2d-
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35.55675,9z/data=!3m1!4b1!4m13!4m12!1m5!1m1!1s0x7ace839019aa3d7:0x6e414a9c6d26
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7.1194958!1m5!1m1!1s0x7ab196f88c446e5:0x3c9ef52922447fd4!2m2!1d-34.8769643!2d-
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