Informática

Simulador de trens reproduz ferrovia em realidade virtual

Agência Usp - 10/02/2009

[Imagem: Vale]

Simulador de trens e ferrovias

Em conjunto com a empresa Vale, o Departamento de Engenharia Mecânica da Escola Politécnica (Poli) da USP está desenvolvendo um projeto de simulador de realidade virtual que substituirá integralmente os cursos para treinamento de maquinistas.

O objetivo é criar uma tecnologia de ponta totalmente nacional para capacitação e treinamento dos maquinistas da Vale, que opera 9.863 quilômetros de linhas férreas, empregando cerca de 3 mil maquinistas e mais de mil locomotivas. O projeto, iniciado em janeiro do ano passado, deve ser concluído em 2010.

Ferrovia virtual

A ferramenta de simulação reproduzirá fielmente o comportamento do trem por todo o trajeto da ferrovia. Para isso, serão contemplados todos os sistemas que formam o trem, desde a tração e o freio dinâmico e distribuído da locomotiva, a dinâmica de vagões, a geometria da via férrea, até a visualização do ambiente com variações do dia (com sol, chuva, neblina, noite) e sons.

Além disso, estarão incorporados aspectos como o tempo de percurso, consumo de combustível, choques de força de tração/compressão em engates e índice de segurança contra descarrilamento.

Ferramenta de engenharia

"O simulador permitirá, ainda, o estudo de novas configurações de trens, formas de operação e ser utilizado como ferramenta de engenharia", ressalta Roberto Spinola Barbosa, professor do Departamento de Engenharia Mecânica da Poli. "Este desenvolvimento pretende atender às necessidades de organização e gestão do conhecimento técnico sobre modelagem e operação de trem."

Spinola acrescenta que todos os equipamentos utilizados neste simulador são convencionais - computadores de ampla utilização no mercado, monitores de alta resolução, sistemas operacionais Windows ou Linux e equipamentos comuns de rede - e que, da forma como está sendo construído, terá manutenção de baixo custo e poderá ser facilmente reproduzido para outras aplicações.

"Sua arquitetura permite que seja replicado para outras operações dentro da Vale, como nas unidades dos portos ou das minas", ressalta. "E, ainda, essa solução poderá ser interessante para outros sistemas de transporte como as redes de metrô e de trens de passageiros."

Simulador nacional de realidade virtual

Para Luiz Fernando Landeiro, gerente geral de Desenvolvimento de Serviços Técnicos Ferroviários da Vale e gerente do projeto do Simulador, a idéia da pesquisa é criar um software nacional, com o que há de mais moderno em termos de realidade virtual.

"Até hoje os simuladores que utilizávamos vinham do exterior e, ao adquiri-los, acabávamos ficando reféns daquela tecnologia na hora de fazer as atualizações ou evoluções do software", afirma. "Quando tivermos esse produto entregue, será o primeiro simulador com tecnologia totalmente nacional para utilização em ferrovia."

De acordo com Landeiro, a partir do novo software, gradativamente, todos os demais serão substituídos na Vale. "Hoje estamos trabalhando com a realidade virtual para o treinamento dos maquinistas, mas a idéia é de que esse software possa ser expandido", aponta. "Poderão ser construídos módulos complementares que possam fazer outras análises, por exemplo, estudar como é o contato da roda do trem com o trilho, seu desgaste, as forças atuantes dentro do trem."

Redução do consumo de combustível

O gerente da Vale ressalta que existem vários softwares no mercado, mas são específicos para cada funcionalidade, e são várias as plataformas. "Nesse projeto o que se pensa é uma plataforma única com todas essas funcionalidades integradas", diz. Landeiro enfatiza que os ganhos são muito claros para a companhia em relação a segurança operacional e melhoria de eficiência energética, por exemplo. "Já comprovamos que à medida que treinamos os maquinistas com esse tipo de software vamos capacitando-os para os diferentes modelos de trem, conseguimos reduzir o consumo de combustível".

O projeto Simulador de Realidade Virtual, que teve início em janeiro de 2008 e deve ser concluído em 2010, faz parte do convênio para projetos de pesquisa, assinado entre a USP e a Vale, em 30 de junho de 2006, com duração de cinco anos. "Com o acordo está sendo possível desenvolver projetos temáticos de longo prazo em pesquisa básica", diz o professor Spinola.

Malha ferroviária brasileira

Atualmente a Vale gerencia a maior malha ferroviária do País. A empresa é responsável pelas operações da Estrada de Ferro Vitória a Minas (EFVM), com 905 quilômetros de extensão; da Ferrovia Centro-Atlântica (FCA), com 8.066 quilômetros, percorrendo os estados de Minas Gerais, Goiás, Rio de Janeiro, Espírito Santo, Bahia e Sergipe, além do Distrito Federal; e a Estrada de Ferro Carajás (EFC), com 892 quilômetros, ligando o interior do Pará ao porto de São Luís, no Maranhão.