O espetáculo tem de continuar

Ricardo Saldanha, Diretor de Inovação,  @SISCOG  |  7 min leitura 

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Quem nunca sentiu a necessidade de mudar os planos devido a algum evento inesperado que forçou a seguir noutra direção? É exatamente isso que acontece todos os dias numa operação de comboios.

Na operação ferroviária ou do metro, os comboios circulam numa rede de acordo com um plano muito detalhado que especifica como os recursos (via, material circulante e tripulação) são utilizados em cada minuto do dia, por vezes em cada fração de minuto. A razão é para garantir que o número certo de recursos está disponível no momento e local certos, e que esses recursos são utilizados de forma eficiente.

Disrupções e como lidar com elas

Infelizmente, ao longo do dia, muitos eventos inesperados impedem que a operação dos comboios decorra conforme planeado.

Estes eventos são chamados de disrupções e podem variar em escala:

• Pequenas disrupções, como atrasos na partida devido a estações superlotadas, problemas mecânicos que obrigam os comboios a circular a uma velocidade mais baixa, ou tripulantes que se apresentam tardiamente ao trabalho;
• Disrupções médias, como avarias mecânicas em material circulante estacionado nas estações ou tripulantes que adoecem;
• Grandes disrupções, como paragens forçadas de comboios na linha principal, eventos meteorológicos extremos, atropelamentos, descarrilamentos ou colisões.

Quando estas disrupções ocorrem, são tomadas medidas com os seguintes objetivos:

a) manter os passageiros e a tripulação seguros (primeira prioridade);

b) manter os comboios a circular o mais fluidamente possível (segunda prioridade).

Para o caso a), e em parte para b), as empresas ferroviárias têm brigadas de resgate em várias localizações da rede ferroviária, especificamente preparadas para intervir em acidentes. A sua missão é salvar vidas primeiro e, em seguida, desobstruir a via o mais rapidamente possível para que os comboios possam retomar a operação.

Para o caso b), estas empresas também têm centros de comando operacional em várias localizações ao longo da rede. A sua missão é ajustar rapidamente o plano operacional para acomodar as novas condições inesperadas e, quando essas condições deixam de se aplicar, fazer os ajustes necessários para regressar ao plano operacional original. Eles também têm que comunicar esses ajustes aos tripulantes que executarão o plano.

Quando ocorrem perturbações, a primeira prioridade é manter os passageiros e a tripulação em segurança, e a segunda é manter os comboios a circular o mais fluidamente possível.

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O Processo de Gestão de Disrupções

Os centros de comando operacional têm várias equipas de operadores que cooperam entre si.

Em incidentes grandes, os primeiros a serem chamados para a ação são os supervisores de circulação. Estes trabalham para o gestor da infraestrutura e são responsáveis por fazer ajustes de alto nível no horário. Eles comunicam esses ajustes aos reguladores de tráfego e aos controladores da operação.

Os reguladores de tráfego também trabalham para o gestor da infraestrutura. São responsáveis por fazer ajustes de baixo nível no horário e comunicá-los aos controladores da operação.

Os controladores da operação trabalham para as empresas ferroviárias. Os controladores da operação do material circulante fazem os ajustes necessários ao plano operacional do material circulante e comunicam-nos aos controladores da operação do pessoal circulante, os quais ajustam então o plano operacional dos tripulantes e comunicam as alterações feitas por todos os operadores do centro de comando aos tripulantes que estão em ser viço.

Também existem funcionários cujo trabalho é informar os passageiros sobre alterações no horário, em complemento a quaisquer sistemas de informação aos passageiros que existam, e organizar serviços de transporte rodoviário para permitir que os passageiros cheguem a partes da rede que não podem temporariamente ser alcançadas por comboio.

A Figura 1 descreve o fluxo de trabalho de um centro de despacho.

Figura 1: Fluxo de trabalho típico de um centro de despacho ferroviário.

Cenários de Emergência

Os operadores de comando operacional utilizam frequentemente cenários de emergência predefinidos para acelerar e melhorar a qualidade de sua resposta às disrupções.

Esses cenários descrevem o que fazer em resposta a tipos específicos de disrupções. Por exemplo, "se a secção da rede X ficar bloqueada em ambas as direções:

a) os comboios com direção sul fazem inversão de marcha na estação A, enquanto os comboios com direção norte fazem inversão de marcha na estação B;

b) organizar um serviço de transporte rodoviário entre A e B, etc.

Os cenários de emergência normalmente abrangem as situações mais comuns e devem ser considerados como um padrão que deve ser adaptado ao caso específico. Eles podem descrever a resposta à disrupção de forma mais ou menos detalhada. Isso significa que podem trazer mais ou menos valor acrescentado para os operadores. Por exemplo, os cenários de emergência geralmente não são de grande ajuda para os controladores da operação do pessoal circulante porque os planos operacionais dos tripulantes são muito mais irregulares do que os outros planos, o que torna quase impossível desenvolver respostas padrão para perturbações complexas.

Um exemplo de gestão de disrupções

A Figura 2 mostra um exemplo de como os supervisores de circulação lidam com uma situação em que uma secção de via entre as estações B e C fica bloqueada em ambas as direções durante um período de tempo representado pelo retângulo cor-de-rosa.

O eixo horizontal (vertical) do diagrama espaço-tempo representa o tempo (distância medida ao longo de uma linha contendo as estações A, B, C e D). Como mostrado, os comboios laranja descendentes (ascendentes) fazem inversão de marcha na estação A (D), enquanto os comboios azuis descendentes (ascendentes) fazem inversão de marcha na estação B (C). Após os reguladores de tráfego introduzirem alterações de baixo nível no horário (com base nas decisões dos supervisores de circulação), os controladores da operação do material circulante são chamados para fazer os ajustes necessários ao plano de material circulante, tendo em conta os ajustes feitos pelos supervisores de circulação.

No cenário mostrado na Figura 2, eles têm que acoplar unidades de comboio adicionais no quarto comboio laranja descendente, bem como nos quartos comboios laranja e azul ascendentes. Têm, também, que resolver desequilíbrios de material circulante criados pelas decisões dos controladores de tráfego.

Figura 2: Diagrama espaço-tempo que mostra os ajustes feitos pelos supervisores de circulação para lidar com uma situação em que uma secção de via entre as estações B e C fica bloqueada por um certo período de tempo.

Quando os controladores de operação do material circulante terminam o seu trabalho, os controladores da operação do pessoal circulante assumem a liderança para ajustar os planos operacionais dos maquinistas e dos revisores. Eles devem agir rapidamente porque têm que comunicar os ajustes feitos por todos os operadores do centro de comando aos tripulantes responsáveis por executá-los. No exemplo mostrado na Figura 2, eles têm que decidir se os membros da tripulação seguem o material circulante ou não. Isso depende de quão próximo estão do fim do turno. Se estiverem muito próximos, não podem ser desviados e talvez a única solução seja a de eles apanharem um táxi e irem para casa. Mas nesse caso, é necessário um segundo membro da tripulação para realizar o comboio após a inversão de marcha. Mesmo que possam seguir o material circulante, os controladores devem garantir que eles retornem à base antes do horário planeado de saída. Isso pode exigir muitas alterações nos planos operacionais dos tripulantes.

Uma vez ajustados os planos operacionais dos tripulantes, os ajustes feitos por todos os operadores do centro de comando têm que ser comunicados a todos os tripulantes envolvidos. Se algum membro da tripulação não puder ser contactado devido a um problema de comunicação, outra iteração do despacho de tripulação tem de ser realizada, e assim por diante, até que todos os tripulantes recebam a informação.

Depois de todos os operadores do centro de comando completarem a sua tarefa, podem ser informados que o fim da disrupção é mais cedo ou mais tarde do que o esperado. Nesse caso, é iniciada outra rodada do fluxo de trabalho mostrado na Figura 1. Este processo pode ocorrer várias vezes até que a disrupção termine realmente.

É por esta razão que são necessários sistemas de apoio à decisão equipados com otimizadores.

Sistemas de Apoio à Decisão Equipados com Otimizadores

Para permitir que os operadores do centro de comando tomem boas decisões num curto espaço de tempo, precisam de ferramentas (como a mostrada na Figura 3) que forneçam suporte à decisão a vários níveis, nomeadamente:

• Monitorizar e fornecer uma visão global da operação, recebendo informações sobre eventos (por exemplo, atrasos de comboio, avarias de material circulante e indisponibilidade de pessoal) em tempo real e representando o seu impacto nos planos de utilização de recursos
• Fazer rapidamente os ajustes necessários nos planos de utilização de recursos em caso de disrupção, seja manual ou automaticamente, enquanto cumprem todas as preferências e regras operacionais
• Identificar facilmente o trabalho por atribuir, e os recursos alocados e disponíveis, bem como a sua localização, utilizando filtros e codificação por cores
• Utilizar uma linha de tempo para ver as tarefas que estão a ser realizadas e as que estão prestes a começar
• Fornecer notificações de última hora ao pessoal

Figura 3: Exemplo de um sistema de apoio à decisão para gestão de disrupções de tripulação.

Os sistemas de apoio à decisão podem originar soluções de replaneamento mais eficientes: menos viagens de comboio canceladas ou atrasadas, e menos custos de manutenção, de consumo de energia e horas extras de pessoal.

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Especialmente em disrupções de média e grande dimensão, o uso de otimizadores pode desempenhar um papel muito importante. Em situações extremas, como várias disrupções de grande dimensão ao mesmo tempo, podem ser a única solução para os operadores do centro de comando não perderem o controlo da operação. Também podem originar soluções de reprogramação mais eficientes, resultando em menos viagens de comboio canceladas ou atrasadas, custos de manutenção, consumo de energia e horas extras de pessoal..

Leitura adicional

As referências seguintes fornecem mais informações úteis sobre o apoio à decisão para gestão de disrupções:

• P.-J. Fioole, D. Huisman, G. Maróti, and R. L. Saldanha, Reduced (winter) timetable in the Netherlands: Process, Mathematical Models and Algorithms, Proceedings of the 12th World Congress of Railway Research, Tokyo, 2019
• E. Morgado and J. P. Martins. Automated real-time dispatching support. In Proceedings of APTA's Rail Conference, Dallas, 2012
• R. L. Saldanha, A. Frazão, J. P. Martins, and E. Morgado. Managing Operations in Real-time. WIT Transactions on The Built Environment, Vol 127 pp. 521-531, 2012