Nossa malha ferroviária tem pouco menos de 30 mil quilômetros, quase metade da malha ferroviária da França. Poucos produtos industrializados são transportados por esta modalidade e  cerca de 75% do total de carga transportada é composta por minério de ferro.

Mesmo com pouco investimento, o transporte ferroviário é muito importante para nossa economia: representa aproximadamente 23% de toda carga brasileira, resultando em mais de 435 milhões de toneladas transportadas em 2010, com um crescimento de 14% em relação a 2009, e um investimento de R$ 4,6 bilhões em 2010. Além disso, esta modalidade de transporte representa um frete 20% mais barato do que o transporte rodoviário. Neste segmento, as três maiores empresas do setor no Brasil, Vale, MRS e ALL, tiveram um faturamento maior do que R$ 10 bilhões em 2011.

Com todo este valor econômico envolvido, aplicar otimização matemática no processo de logística ferroviária torna-se financeiramente muito interessante, devido às possibilidades de grandes reduções de custo e aumento de eficiência e produtividade.

Otimização matemática: uma possibilidade real

O transporte ferroviário, ao contrário do rodoviário, é praticamente todo feito em linhas singelas, isto é, o tráfego nos dois sentidos é feito numa única linha. Quando os trens em sentidos opostos tem que se cruzar, são utilizados pequenos pátios de cruzamento espalhados pela malha. A gestão dos cruzamentos dos trens é feita por controladores nos CCO’s (centros de controle operacional) que recebem dados por rádio dos maquinistas e dos aparelhos de GPS dos trens.

Quando o controlador decide o pátio de cruzamento de dois trens, ele se comunica com os dois por meio de licenças, informando qual dos dois deve parar e qual deve prosseguir. Como cada controlador chega a gerir mais de 100 trens ao mesmo tempo, fica virtualmente impossível fazer com que os cruzamentos gerem as menores paradas possíveis em todas as situações. Muitas vezes, um trem fica parado por horas para esperar outros passarem, sendo que poderia prosseguir por mais algum tempo e fazer o cruzamento no pátio adiante.

Com base nessa problemática desenvolveu-se, para uma empresa brasileira, um projeto de otimização matemática. O objetivo é minimizar o tempo de trânsito total dos trens de suas origens até seus destinos. Todas as características da gestão do transporte ferroviário foram transformadas em expressões matemáticas e representam as regras do modelo. O modelo recebe os dados do posicionamento atual dos trens em circulação e suas rotas e planeja as próximas horas de cruzamento, deixando para o controlador somente o trabalho de comunicação com os maquinistas e gestão de anomalias.

Algumas regras inclusas no modelo são: decisão de via a ser utilizada no pátio de cruzamento, atraso controlado da partida dos trens ainda não circulando, conexões dos trechos individuais, consideração das vias interditadas e seus prazos para finalizar, regras específicas de trens de manutenção, prioridade de trens, consideração das paradas programadas futuras, controle de ultrapassagem, etc.

Na empresa que foi implementada esta solução de otimização, observou-se uma redução de 10% no tempo total de cruzamento, gerando 3% de redução no tempo total de trânsito nos principais trechos. Além disso, a implantação da solução possibilitou que os controladores enviassem licenças mais longas para os maquinistas, gerando a expectativa de redução de 30% do trabalho necessário nesta função. Dentre outros benefícios, a possibilidade de erro humano diminui drasticamente, reduzindo o risco de acidentes.

*Giovane Cesar é consultor sênior da eWave do Brasil.