A eletrificação de ferrovias desempenha um papel relevante na transformação da mobilidade urbana. Isso porque a transição para sistemas elétricos nas malhas ferroviárias representa um passo fundamental em direção à preservação do meio ambiente e ao alívio do congestionamento nas metrópoles.
Abordaremos a seguir a importância dos trens elétricos como uma solução sustentável e eficaz para a mobilidade urbana. Entre outras coisas, destacaremos os benefícios da eletrificação para as cidades congestionadas e para a redução das emissões de carbono.
Também falaremos sobre como MATLAB®, Simulink® e Simscape™ podem contribuir para processos desse tipo. Fique com a gente e veja essas informações adiante!
Mobilidade urbana: conceito e desafios contemporâneos
A mobilidade urbana é um assunto muito recorrente, especialmente nas grandes cidades e regiões metropolitanas. O tema é frequentemente abordado nos noticiários quando o trânsito está um caos ou quando um sistema de transporte urbano fica parado, por exemplo.
Basicamente, a mobilidade urbana refere-se à capacidade de as pessoas deslocarem-se de maneira eficiente dentro de áreas urbanas, englobando diversos modos de transporte, como carros, bicicletas, ônibus, metrô e caminhadas.
Envolve também a acessibilidade a serviços e infraestrutura, visando tornar o deslocamento mais conveniente, mais seguro e mais sustentável nas cidades.
Apesar de esse tema ser amplamente explorado, percebemos pouca ou nenhuma efetividade nas propostas apresentadas. O fato é que tudo que tenha como objetivo facilitar o deslocamento de pessoas nas áreas urbanas tem a ver com mobilidade urbana.
Eletrificação aplicada a transportes rápidos: alternativa para a mobilidade urbana
Uma das alternativas para contornar problemas de mobilidade envolve a eletrificação aplicada a transportes rápidos. Além de facilitarem os deslocamentos, tais veículos pouco poluem o ambiente.
Parte da população tem aderido à ideia e adquirido patinetes, scooters e bicicletas, entre outros equipamentos elétricos. Porém, esses veículos, em sua maioria, são caros e ficam restritos a uma parcela da população com maior poder aquisitivo.
Então, o que fazer para usar a eletrificação a favor da mobilidade urbana de forma mais democrática? Uma das saídas é a eletrificação do sistema ferroviário.
Eletrificação de ferrovias: solução democrática, limpa e sustentável
Além de democrático, o uso de trens elétricos é também mais sustentável e mais limpo. Comparado ao rodoviário, o transporte ferroviário é mais barato, mais rápido, polui menos e não congestiona estradas e cidades, melhorando o fluxo de pessoas.
A ferrovia oferece diversas estratégias de mobilidade urbana, como os trens, metrôs e VLTs (Veículos Leves sobre Trilhos). Esses veículos funcionam em sintonia com a rede elétrica da cidade para fornecer energia de tração aos motores elétricos.
Por meio dessa energia e todo o sistema de gerenciamento dela, é possível transportar milhares de pessoas de forma rápida e sustentável.
Embora pareça uma solução óbvia e perfeita, é um tanto complexa. Um sistema de energia elétrica destinado aos veículos ferroviários requer análise contínua para garantir a eficiência e a segurança de toda a operação.
São necessárias simulações, assim como análises constantes das redes para replicar as transferências de energia nas mais diversas condições de operação. Isso varia de acordo com as características dos sistemas de tensão, correntes ou eletrificação de contato.
MATLAB, Simulink e Simscape: ferramentas essenciais para a eletrificação de ferrovias
MATLAB®, Simulink® e Simscape™ são ferramentas que facilitam o desenvolvimento de sistemas ferroviários eletrificados. Eles ajudam os engenheiros a modelar todos os componentes elétricos da via e todo o sistema de gerenciamento de energia.
O uso dos produtos MathWorks proporciona ganhos de eficiência de várias formas. Por exemplo, as ferramentas permitem o desenvolvimento, teste, modificações e implementação dos sistemas de controle de conversão de energia em tempo real.
Além do ambiente virtual, toda a otimização simulada exaustivamente no sistema pode e deve ser implementada na via, sendo possível um monitoramento permanente.
O caso Alstom: empresa de transporte ferroviário obteve sucesso com as ferramentas da MathWorks
A Alstom Transport, uma líder global em produtos, serviços e sistemas de transporte ferroviário, enfrentou desafios na concepção de sistemas críticos de conversão e gerenciamento de energia em bondes, metrôs e trens.
Tais sistemas requerem respostas em tempo real com latências extremamente baixas, algo vital para a segurança e a eficiência.
Antes de adotar as ferramentas da MathWorks, a Alstom enfrentava problemas com ferramentas desintegradas que não ofereciam capacidade de geração automática de código.
O resultado disso foram longos tempos de desenvolvimento e dificuldades na implementação de mudanças.
Ao escolher as ferramentas da MathWorks, a Alstom conseguiu reduzir pela metade o tempo de desenvolvimento, de 2.000 horas para 1.000 horas, e acelerar a transição do design para o protótipo de meses para menos de uma hora.
Além disso, o código gerado automaticamente demonstrou ser livre de defeitos e atendeu aos rigorosos padrões de segurança.
A abordagem de Model-Based Design da Alstom, usando ferramentas como MATLAB, Simulink e Simscape, proporcionou uma linguagem comum de comunicação e permitiu a reutilização eficiente de modelos em diferentes projetos.
"As ferramentas da MathWorks nos permitem controlar cada linha de código, e o código gerado é legível, rápido e compacto", explica Han Geerligs, engenheiro sênior da Alstom.
"Além disso, as ferramentas da MathWorks são padrão da indústria, com pacotes extensos e amplo suporte para alvos embarcados”, complementa o especialista.
OPENCADD: representante da MathWorks no Brasil
Muitas ferramentas existem para facilitar todo o processo de mobilidade urbana por meio da eletrificação de ferrovias.
Nós, da OPENCADD, podemos ajudá-lo com o que há de mais sofisticado em tecnologia de softwares e desenvolvimento de projetos.
Como grande parte da mobilidade urbana inicia-se com um planejamento logístico e eficiente, não há maneira mais indicada do que usar uma plataforma virtual de alta fidelidade.
Saiba mais sobre as soluções da OPENCADD para logística e sistemas ferroviários em nosso site. Também fique à vontade para entrar em contato conosco! Ficaremos felizes em contribuir com sua empresa.
