Avaliação do conforto de passageiros ferroviários.

Case de sucesso: Avaliação do conforto de passageiros ferroviários

Tempo de leitura: 4 minutos

Introdução

Veículos ferroviários são sistemas mecânicos complexos compostos por centenas de componentes móveis que interagem entre si por meio de forças de atrito, sistemas de amortecimento e condições de operação pouco estáveis. Uma empresa realizou a renovação da sua frota de carro de passageiros adquirindo modelos com padrão europeu, essa frota foi nomeada como “moderna”. Como já existiam outros tipos em circulação, houve a necessidade desses veículos modernos operarem com carros da frota clássica, bem como determinar o nível de conforto dessa composição em operação. 

Com o intuito de avaliar o conforto do passageiro durante as viagens ferroviárias, uma norma internacional estabelece as diretrizes para avaliação dos parâmetros aos quais os passageiros são submetidos. Esses critérios definidos normativamente devem ser estudados por meio do método de acelerometria.

A análise de conforto do carro de passageiros compreendeu a avaliação de um ciclo completo de viagem e uma viagem no sentido oposto de circulação em condições normais de operação. O primeiro ciclo ocorreu com o carro da frota clássica na última posição e com o carro de passageiro moderno, instrumentado com acelerômetros, na penúltima posição da composição, conforme mostra a Figura 1. Ao fim do primeiro ciclo, os carros permutaram suas posições, como pode ser visto na Figura 2.

Posição do carro de passageiro no primeiro ciclo.
Figura 1: Posição do carro de passageiro no primeiro ciclo.
Posição do carro de passageiro no segundo ciclo.
Figura 2: Posição do carro de passageiro no segundo ciclo.

A instrumentação dos carros foi realizada utilizando acelerômetros em 3 direções, conforme ilustrado na Figura 3.

Ilustração indicativa das direções das acelerações.
Figura 3: Ilustração indicativa das direções das acelerações.

Para a correta correlação entre carga e deformação medidos, o engate foi calibrado em bancada, com auxílio de cilindros hidráulicos. A Figura 4 apresenta o local de instalação dos sensores e a calibração do engate.

Extensômetros instalados no engate durante calibração.
Figura 4: Extensômetros instalados no engate durante calibração.

O sistema de aquisição foi conectado a um computador de bordo que realizou a gravação dos dados em arquivo de formato de texto, juntamente com o GPS. A análise dos resultados foi realizada baseando-se, também, em normas internacionais. Os resultados obtidos durante a calibração do engate são mostrados na Figura 5.

Resultados da calibração das deformações do engate.
Figura 5: Resultados da calibração das deformações do engate.

Os resultados obtidos durante os dois ciclos são apresentados graficamente. O eixo X corresponde ao domínio do tempo, ponto a ponto na ferrovia. A Figura 6, em vermelho, ao seu turno, apresenta os valores de NMV do primeiro ciclo para o carro de passageiro moderno, enquanto o gráfico na cor preta mostra os valores de NMV para o carro clássico.

Resultados de NMV para o carro de passageiros moderno e carro clássico, respectivamente, no primeiro ciclo de medição.
Figura 6: Resultados de NMV para o carro de passageiros moderno e carro clássico, respectivamente, no primeiro ciclo de medição.

A Figura 7, em vermelho, apresenta os valores de NMV do segundo ciclo para o carro de passageiro moderno, enquanto o gráfico na cor preta, os valores de NMV para o carro clássico.

Resultados de NMV para o carro de passageiros moderno e carro clássico, respectivamente, no segundo ciclo de medição.
Figura 7: Resultados de NMV para o carro de passageiros moderno e carro clássico, respectivamente, no segundo ciclo de medição.

É possível observar que os valores de NMV do carro clássico são maiores em relação ao carro moderno em ambos os ciclos. Ao se avaliar os resultados obtidos nos dois ciclos e tomando como referência 95th (percentil) desses resultados, obtemos o valor de conforto, segundo norma internacional, conforme Tabela 1.

Tabela 1: Conforto geral.

Conforto geral.

Conclusão

A avaliação de conforto do carro de passageiros permitiu a obtenção dos valores de NMV. As principais acelerações que contribuem para um aumento do desconforto para o carro moderno são as acelerações verticais. Por outro lado, para o carro clássico, são as acelerações verticais e laterais. Não houve variação considerável em ambos os ciclos avaliados, indicando que os níveis de conforto não sofrem alterações em função da posição dos carros.

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Referências:

[1] COMPORTAMENTO DINÂMICO DO TREM DE PASSAGEIROS DA EFVM COM DIFERENTES MODELOS DE CARROS NA COMPOSIÇÃO

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