O tráfego de veículos pelas vias:

Trem é trem, metrô é metrô

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Algumas pessoas confundem Trem com Metrô achando que são coisas iguais ou equivalentes ou que têm a mesma finalidade.

Para esclarecer e apresentar as principais diferenças entre esses dois meios de transportes de passageiros, desenvolvemos este site e procuramos ser o mais didático possível incluindo muitas figuras.

Para facilitar a compreensão, as diferenças estão numeradas e apresentadas uma a uma.
DIFERENÇA N0 1 - ALIMENTAÇÃO ELÉTRICA
A Alimentação Elétrica é a forma que a eletricidade é transmitida ao Carro Motriz e é uma das diferenças mais marcantes entre o Trem e o Metrô.
COMO É NO TREM COMO É NO METRÔ
A alimentação é feita por um dispositivo denominado patógrafo que desliza debaixo da catenária. A alimentação é feita por um dispositivo denominado escova que desliza debaixo do terceiro trilho.
   
   

A Alimentação por Terceiro Trilho é mais cara na implantação mas oferece muitas facilitadades na manutenção pois não requerer veículos especiais como o Carro de Manutenção:

 

A frequencia de manutenção da linha de alimentação (catenária ou terceiro trilho) é menor no Trem pois o desgaste é menor por causa da baixa frequencia.

DIFERENÇA N0 2 - TAMANHO DO TÚNEL
O túnel deve ter um diâmetro mínimo para a passagem dos carros e também espaço para a manutenção periódica. Consequencia do sistema de alimentação, os diâmetros do tunel são os seguintes:
COMO É NO TREM COMO É NO METRÔ
Diâmetro mínimo de 7,20 metros. Diâmetro mínimo de 3,81 metros.
   
Esta diferença impacta diretamente no custo de construção do tunel pois o Trem requer um tunel de maior diâmetro.
As áreas da secção transversal são as seguintes:
ST = 28,3 m2
SM = 11,4 m2
apresentando uma relação ST/SM = 2,5 significando que na escavação de um tunel para Trem deverá ser escavado um volume de terra 2,5 vezes maior que na escavação de um tunel para Metrô.
Na Inglaterra, até a forma do teto dos carros é meio arredondada pois isto diminui . . . 

o custo da construção do tunel. Sabe como é, né? Países ricos são ricos por que sabem gastar seu rico dinheirinho.

DIFERENÇA N0 3 - PROFUNDIDADE DA PLATAFORMA
A profundidade da plataforma de embarque e desembarque das estações depende do diâmetro do tunel. Veja as profundidades mínimas para cada sistema.
 
COMO É NO TREM COMO É NO METRÔ
A plataforma estará a 6,70 metros de profundidade em relação ao nível da calçada da rua. A escada terá 32 degraus. Mais esforço físico para os usuários. Escada rolante de maior custo. A plataforma estará a 3,31 metros de profundidade em relação ao nível da calçada da rua. A escada terá 18 degraus. Menos esforço físico para os usuários. Escada rolante de menor custo.

 

DIFERENÇA N0 4 - SISTEMA DE TRAÇÃO - ACELERAÇÃO
COMO É NO TREM COMO É NO METRÔ
No Trem, das 6 rodas de uma composição, somente 2 possuem motor para a tração. No Metrô, das 6 rodas de uma composição, todas as 6 possuem motor para a tração
   
O Trem não precisa de aceleração alta. Como as viagens são longas pode ganhar velocidade ao longo de um longo trecho. Mesmo no TGV que viaja a 360 km/h, esta velocidade é alcançada ao longo de muitos quilometros pois a distância entre uma estação e outra é grande, por exemplo, 200 km. O Metrô precisa de aceleração alta pois precisa granhar velocidade em trecho curto, isto é, precisa atingir 120 km/h em alguns segundos e assim garantir um grande volume de transporte de passageiros. Todas as 6 rodas sendo de tração a aderência das rodas ao trilho é grande. A distância entre as estações é muito curta, por exemplo, 200 metros.

 

DIFERENÇA N0 5 - SISTEMA DE TRAÇÃO - ADERÊNCIA
Por causa do Sistem ade Tração, a aderância da roda ao trilho é diferente.
COMO É NO TREM COMO É NO METRÔ
No Trem, a partida num trecho em aclive (subida) é difícil pois as rodas patinam. No Metrô, a partida num trecho em aclive é mais fácil pois é como um carro 4X4, tem mais aderência e não patina.
   
Por causa desta característica, a inclinação do tunel não pode ser muito acentuada.
 
COMO É NO TREM COMO É NO METRÔ
O Trem não consegue partir, pois fica patinando, se a inclinação for maior que 2 por cento.  O Metrô consegue partir mesmo que a inclinação for de 4 por cento.

em cidades planas como a ilha de Manhatan em Nova York, não encontramos grandes variações de altitude entre um bairro e outro mas cidades como São Paulo possuem grandes variações. Veja um exemplo:

 

DIFERENÇA N0 6 - TRAÇADO NO FUNDO DE VALES
Por causa do Sistema de Tração, a aderância da roda ao trilho é importante. Para não agravar a condição da aderência, nos fundos de vale, muitas vezes, o traçado precisa aflorar, isto é, o metrô perde a sua principal característica de ser uma via segregada e que não interfere com o tráfego da superfície.
Perante diversas alternativas para cruzar o rio, surgem dúvidas:
A alternativa inteligente é abandonar, no trecho, o conceito de subterrâneo e aflorar à superfície mas criando conflitos com o tráfego da superfície:
Ao invés disso, insistir no conceito mas criando situações muito mais críticas:
São situações de difícil escolha e muitos fatores, inclusive geológicos, devem ser levados em consideração.

 

DIFERENÇA N0 7 - METRÔ EXPRESSO
A aderância da roda ao trilho é importante também nas situações de Linha Bypass.
Tanto no trem, como no metrõ, o fato da composição ficar presa a uma linha, impede a ultrapassagem de composições.

Isso significa que todos os trens, sem excessão, terão que andar um atrás do outro. O usuário que fará uma viagem longa vai precisar esperar o anda-e-para em cada estação.

Você que mora num prédio alto, imagine chegando em casa, com pressa por causa de uma diarréia, o elevador ficar no anda-e-para em todos os andares só por que algum garoto sapeca apertou todos os botões antes de descer.
O metrô de Nova York, por exemplo, é cheio de By-Passes e quem está com pressa e vai numa estação distante, espera passar algumas composições comuns e pega o Expresso que vai ultrapassando todos eles e chega antes no destino.

O problema do bay-pass é que introduz uma inclinação crítica, no desvio, então a criação de by-pass precisa ser pensada com cuidado.

Veja como é a estação Camden, em Londres, onde cruzem diversas linhas do Subterrâneo.

No sistema UNDERGROUND de Nova York, as cores identificam as "Linhas Virtuais" já que elas usam várias Linhas Reais para chegarem aos destinos.

Veja outro detalhe da identificação por letras A, B, C, etc,  algarismos !, 2, 3, etc. e cores das linhas:

Veja os detalhes do mapa que mostram que linhas param em qual estação. Na estação Penn Station param as linhas 1, 2, 3 e 9 enquanto que na estação Times Square param as linhas N, R, S, 1, 2, 3, 7, e 9.

Então, se eu estou na linha 7 e desejo descer na estação Broadway, vejo que a linha 7 não para nesta estação então tenho que descer na Times Square e tomar um das linhas 1 ou 9.

Quando estive lá, estando na linha 7, preferi descer na estação Times Square e ir andando pela Sétima Avenida até a estação Penn Station ao invés de baldear da linha 7 para uma das linhas 1, 2, 3 ou 9.

Depois fomos de metrô passear no Metropolitan Museum of Art:

DIFERENÇA N0 8 - BITOLA DAS LINHAS
Uma questão técnica de difícil solução, principalmente em países que não detém nenhuma tecnologia de metrô é a adoção de uma Bitola Única para todas as linhas.

Bitolal é a distância entre um trilho e outro:



Existe uma infinidade de bitolas diferentes pelo mundo e isso se justifica pois o desenvolvedor da tecnologia, para proteger a patente, escolhe uma bitola que não seja adotada por outro fabricante.
Um país que não detém nenhuma tecnologia de metrô é obrigado a comprar uma das tecnologias existentes, pagando por isso.

Há casos como o do metrô de São Paulo que tem mais de 3 bitolas diferentes. Isto significa que um trem que vai para a zona norte jamais irá para Pinheiros pois na zona norte a linha do metrô tem bitola de 1.600 milímetros, enquanto que para Pinheiros a bitola é de 1.435 milímetros.

A construção de linhas de metrôs envolve conceitos como Linha Física e Linha Lógica. Explicando melhor: ao construir 2 linhas físcas, por exemplo a Norte-Sul NS e a Leste-Oeste LO, estamos, na verdade, construindo 6 linhas lógicas pois além da NS e LO, teremos também a NE, SE, SO e NO. Assim, pelo custo de implantação de 2 linhas teremos 6 linhas. Para promover todas essas integrações, é imprescindível que todas as linhas físicas tenham exatamente as mesmas características como a bitola, o sitema elétrico, a tensão elétrica e até a altura da plataforma de embarque:
Veja, esquematicamente, como se dá a construção de linhas físicas e a implantação de linhas lógicas:


Quando há a adoção de um padrão único, não ocorrem situações de alto risco como a representada pela foto abaixo:

O trem e o metrô têm um andar “reto” pois ele está assentado sobre trilhos e ele segue o trilho em todos os trechos, seja ele reto ou em curva, não havendo desvios em relação aos trilhos. A folga admissível entre a rota e o trilho é de apenas 3 milímetros para não ocorrerem balanços laterais.

Os trilhos modernos não são apoiados sobre dormentes mas sim sobre concreto armado e rígido que não permite que os trilhos saiam do lugar.

Daí podermos usufruir de um ajuste milimétrico tanto na altura como no afastamento do vagão da plataforma permitindo um embarcar e um desembarcar tranquilo e seguro. Normas internacionais estabelecem o máximo desnível ou distanciamento entre a soleira do vagão e a beira da plataforma de embarque. Infelizmente, países subdesenvolvidos não conseguem oferecer este nível de segurança para os usuários.

No pdrão ADA, no embarque e desembarque de passageiros de um trem ou de um metrô não pode existir degraus nem vãos: pessoas a pé, com bicicleta, com carrinho de bebê, carrinho de feira e cadeirantes não podem enfrentar dificuldades e nem precisar de auxílio para embarcar ou desembarcar de um vagão. No padrão ADA os carrinhos e cadeiras de roda devem passam sem perceber o vão ou degrau pois o degrau tem no máximo 1,6cm de desnível, portanto um pouco mais acima do que determina a norma brasileira NBR-9050, que é de 0,5 cm e no máximo 7,6cm, limite bem acima do limite estabelecido pela norma NBR-9050 que é de 1,5cm.

 

 

Devido a fatores históricos, a rede ferroviária (trens e metrôs) brasileira é uma "bela salada" e encontramos tudo quanto é tipo de padrões (inglesas, americanos, húngaros, etc.) e quem sofre com isso são os passageiros. Mas, havendo boa vontade e compreensão da área técnica das concessionárias, os limites estabelecidos pela norma brasileira NBR-9050 versão 2015 são perfeitamente atendíveis, talvez com uma pequena ajuda do Ministério Público que, atuando por meio de TACs poderá estabelecer uma data máxima para que toda a rede ferroviária brasileira esteja dentro de um único padrão (espero) brasileiro.

Algumas situações, como as apresentadas nas fotos seguintes, são totalmente inaceitáveis nos dias de hoje:

 



Veja mais detalhes sobre os padrões de bitola adotados pelo mundo em .

 

DIFERENÇA N0 9 - TECNOLOGIA
Para se ter um Sistema de Metrô é necessário investir muito para dominar todas as etapas e todos os detalhes construtivos e operacionais e esse domínio não fica somente nos trilhos e vagões, devendo abranger aspectos operacionais como o controle de entrada e saída dos passageiros.

Numa determinada estação, constatando que a composição que se aproxima está muito cheia, o computador trava alguns bloqueios para diminuir o fluxo de pessoas para dentro da estação.
COMO É NO TREM COMO É NO METRÔ
O Trem por ser muito antiga a sua utilização, possui muitas tecnologias de Domínio Público. O metrô, evoluiu muito desde aqueles antigos construídos na cidade de Paris. Então, as tecnologias mais modernas que permitem grandes volumes de transportes de passageiros são patenteados
A tecnologia mais conhecida é a ATC iniciais de Automatic Train Control. A origem desta tecnologia a gente via nos filmes antigos quando o trem passava pela estação, o condutor esticava a mão para fora do trem e pegava uma argola que era a senha para trafegar num trecho de linha entre uma estação e outra.
A ATC garante que num trecho entre duas estações nunca trafega dois trens simultaneamente, quer no mesmo sentido quer em sentidos contrários.
A condução do trem é feita pelo Condutor que precisa prestar atenção na via para ver se algum boi não está dormindo sobre os trelhos.
Encontrando um boi na linha, o Condutor é obrigado a frear, isso se ele estiver prestando atenção na linha e conseguir ver o boi.
Na ATC só é possível ter uma única composição trafegando de uma estação para a outra na mesma linha.

Com isso, o Trem consegue transportar 15 mil passageiros por hora.
A tecnologia mais usada no Metrô é a ATO iniciais de Automatic Train Operation e todo o movimento da composição é operado pelo computador.
A partida da composição é feita sempre pelo Condutor que vendo se não tem ninguém entrando ou saíndo, aciona o fechamento das portas e confirmando que todas as portas estão fechadas dá a partida.
O computador calcula a distância a percorrer até a próxima estação e determina a aceleração que deve imprimir para obter o maior rendimento, isto é, conseguir percorrer o trecho no menor tempo possível.
A condução é feita pelo computador que recebe sinais eletrônicos de sensores instalados a cada 50 metros. Encontrando um obstáculo na linha, como a composição da frente parada, os freios são acionados.
Na ATO é possivel ter várias composições trafegando no mesmo sentido. Daí o alto redimento no transporte de passageiros.

Com isso, o Metrô pode conseguir transportar 80 mil passageiros por hora.

Veja as diversas tecnologias desenvolvidas pelo Japão para o famoso Trem-Bala japonês:

Além do aspecto físico, a tecnologia aperfeiçoa também e principalmente os controles como a operação, melhorando o índice de aceleração/desaceleração e segurança. Uma das tecnologias, por exemplo, emprega 3 computadores que atuam concomitantemente. Há um principal que recebe todos os sinais dos sensores e determina o que deve ser feito mas não atua de imediato. Há um segundo que também recebe todos os sinais e calculando o que deve ser feito, passa o resultado para o primeiro computador. Havendo concordância, o comando é posto em prática pelo primeiro. Não havendo concordância entre esses dois computadores, o terceiro, que também recebe todos os dados, é consultado e havendo resultado concordante com qualquer dos dois o comando é executado pelo primeiro e não havendo concordância, os computadores abrem o comando para execução humana. O emprego de vários equipamentos fazendo exatamente a mesma coisa chama-se "redundância" e isso é feito para melhorar a segurança e a confiabilidade no sistema.

Veja outras formas de REDUNDÂNCIA em .

 

NOTA: Este site é mantido pela equipe do engenheiro Roberto Massaru Watanabe e se destina principalmente para estudantes. Pelo caráter pedagógico do site, seu conteúdo pode ser livremente copiado, impresso e distribuido. Só não pode piratear, isto é, copiar e depois divulgar como se fosse de sua autoria.


ET-10\RMW\trafegando\ttmm.htm em 04/12/2016, atualizado em 02/01/2018 .