TPN-USP cria simulador virtual para comboios fluviais
Projeto é fruto de um convênio entre USP, Transpetro e IPT

Pesquisadores do Tanque de Provas Numérico (TPN) da Escola Politécnica (Poli) da USP desenvolveram uma versão piloto de um Simulador de Navegação de Comboios Fluviais. O equipamento foi desenvolvido por intermédio de uma parceria da USP com a Petrobras Transportes S.A. — Transpetro. O simulador está instalado na sede da empresa, no Rio de Janeiro, para demonstrações e testes de aceitação e entrará em operação em maio.

Equipado com visualização totalmente em 3D, o simulador será utilizado pela Transpetro tanto na análise de procedimentos e dimensionamento de sistemas, quanto no treinamento inicial ou reciclagem de capitães e pilotos fluviais que atuarão no transporte de combustíveis (álcool e biodiesel) na hidrovia Tietê-Paraná.

Segundo o professor Eduardo Aoun Tannuri, docente do Departamento de Engenharia Mecatrônica e um dos coordenadores do TPN, a idealização e execução do projeto é fruto de um convênio entre a USP, a Transpetro e o Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT). “O acordo para a elaboração do projeto foi celebrado em dezembro de 2010, e, num período inferior a quatro meses, apresentamos o sistema concluído e pronto para entrar em operação”, comemora Tannuri, que coordenou o desenvolvimento do simulador.

Ele ressalta que a utilização do sistema vai auxiliar a subsidiária da Petrobras na agilização do treinamento dos operadores dos comboios da empresa na hidrovia. “Em média, um treinamento desse tipo poderia levar até dois anos. Com o simulador, pretende-se reduzir de alguns meses esta etapa”, estima o docente. O simulador foi desenvolvido num trabalho que envolveu 15 alunos de pós-graduação da Poli, além de docentes e técnicos.
O docente destaca também que o trabalho teve êxito graças à interação com a equipe de Desenvolvimento e Inovação Tecnológica da Transpetro, coordenada pelo Dr. Isaias Q. Masetti, gerente geral desta área na empresa.

Cenário virtual
O sistema possui uma bancada com dois manches, chamados de telégrafos, que são manipulados pelo condutor em treinamento para realizar as manobras virtuais. O simulador mostra, em três telas convencionais 3D, um comboio fluvial formado por quatro chatas, que é empurrado pelo navio operado pelo condutor. “As maquetes virtuais são modelos que reproduzem fielmente o ambiente e o equipamento real que está sendo demandado pela Transpetro, cuja construção deverá estar concluída em 2013”, ressalta Tannuri.

Três telas convencionais 3D mostram um comboio fluvial que é operado pelo condutor. As maquetes virtuais reproduzem fielmente o ambiente de navegação

Pelas telas, o condutor visualiza o percurso que o comboio tem de percorrer, inclusive com as dificuldades do curso da hidrovia, como curvas, pontes, eclusas e correntezas. “As informações sobre o trajeto da hidrovia e comportamento do comboio foram reproduzidas com fidelidade graças aos dados fornecidos pelo IPT e imagens obtidas por satélites. A partir dessas informações, desenvolvemos no TPN o mapeamento da hidrovia relativo a 30 quilômetros do percurso”, explica Tannuri. O trajeto inclui três pontos críticos da hidrovia: a curva do rio Paranaíba, a ponte sob a rodovia SP-595, em São José dos Dourados, e a eclusa de Promissão. A ideia dos pesquisadores é continuar os trabalhos até ter mapeado todo o percurso da hidrovia, que é de aproximadamente mil quilômetros.

Veja abaixo o vídeo produzido pela Agência USP de Notícias/Mídias Online

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Álcool e Diesel
A necessidade de um treinamento apurado na condução do comboio fluvial se justifica pela própria carga que será transportada: álcool e biodiesel. “Existem comboios semelhantes que navegam pela hidrovia atualmente, transportando grãos e outros produtos agrícolas. O transporte de combustível necessita de maior segurança”, justifica Tannuri.

As embarcações terão capacidade de transportar cerca de 4 mil metros cúbicos (m3) de combustível. No simulador, o operador terá condições de conduzir os comboios vazios ou cheios. “Tudo é possível graças aos programas desenvolvidos no TPN”, conta o professor. Um deles permitiu toda a criação do cenário virtual, enquanto o outro possibilitou a criação de toda a dinâmica do comboio. “Os softwares permitem criar situações adversas aos operadores, como chuva, correntezas. Até mesmo um cenário totalmente escuro”, descreve.

Todo o comboio fluvial da Transpetro, composto pelas quatro balsas e pelo navio empurrador, terá 137 metros (m). Na reprodução do simulador, a embarcação que empurra o comboio, o empurrador, já é dotada de propulsão azimutal, dispensando o uso de leme. “Nesse tipo de propulsão, dois conjuntos que comportam os motores podem girar de maneira independente. O sistema permite manobras da embarcação em espaços reduzidos”, garante o docente.

Tannuri lembra que vários projetos relevantes foram desenvolvidos utilizando o simulador TPN como ferramenta de cálculo e análise, tais como P-43, P-48 e P-50, consolidando uma parceria de sucesso da USP com a Petrobras, em especial com o seu Centro de Pesquisas e Desenvolvimento, o CENPES. “O projeto do simulador definiu a competência da USP na análise numérica de embarcações em manobra, ancoradas de forma permanente ou temporária, ou posicionadas com o auxílio de sistemas de posicionamento dinâmico (DP).”

A equipe do TPN que atuou no projeto, sob a coordenação do professor Tannuri, é composta também pelos professores Kazuo Nishimoto, Alexandre Simos e pelos pesquisadores ligados ao TPN, Humberto Makiyama, que coordenou o desenvolvimento dos programas, Carlos Fucatu, Denis Taniguchi, Felipe Rateiro, Rodrigo Lavieri, Anderson T. Oshiro, Ana Giulia Grassi, além de Antonio Augusto Russo, ex-aluno da Poli, que atuou através de sua empresa a Nyx Knowledge.

Imagens: Marcos Santos

Mais informações: (11) 3091-5414 ou 3091-1704, ramal 239, com o professor Eduardo Aoun Tannuri; email eduat@usp.br

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