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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2015.tde-29072015-103140
Documento
Autor
Nome completo
Cassiano Augusto Isler
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2015
Orientador
Banca examinadora
Widmer, João Alexandre (Presidente)
D'Agosto, Márcio de Almeida
Lima Júnior, Orlando Fontes
Morabito Neto, Reinaldo
Novaes, Antônio Galvão Naclério
Título em português
Avaliação socioeconômica de uma rede ferroviária regional para o transporte de passageiros
Palavras-chave em português
Análise sócioeconômica
Computação paralela
Escolha modal
Ferrovia
Passageiro
Resumo em português
A utilização majoritária da malha ferroviária brasileira para o transporte de cargas e a sua incompatibilidade para desenvolvimento de altas velocidades inviabiliza a oferta de serviços competitivos para o transporte intermunicipal de passageiros. A questão explorada nesta tese é sobre qual tecnologia ferroviária provê melhores resultados socioeconômicos no contexto de uma nova rede para o transporte intermunicipal de passageiros com operação exclusiva de Trens de Alto Desempenho (High Performance Trains - HPTs) ou Trens de Alta Velocidade (High Speed Trains - HSTs), caracterizados por velocidades médias de 150 km/h e 300 km/h respectivamente. Nesse sentido, a hipótese é que a diferença entre benefícios e custos socioeconômicos da oferta de serviços de HSTs resultam em valores positivos e maiores do que aquelas decorrentes da operação de HPTs, mediante parâmetros específicos de avaliação socioeconômica e uma configuração hipotética de rede na Região Sudeste do Brasil. Assim, o objetivo principal da tese é estimar e comparar os custos e benefícios socioeconômicos de uma rede ferroviária pela estimativa dos investimentos para a construção de novos traçados ferroviários, estimativa do número de viagens intermunicipais na Região Sudeste em um horizonte de planejamento estratégico e a propensão à escolha modal, estabelecimento de uma formulação de Análise Custo-Benefício (Cost Benefit Analysis - CBA) e aplicação dos modelos em cenários considerando a operação exclusiva de HPTs ou de HSTs. A resolução do problema de otimização de traçados ferroviários, com uma abordagem de computação paralela aplicada a um Algoritmo Genético, indica que os investimentos em infraestrutura variam majoritariamente em função da topografia, os custos de desapropriações são proporcionalmente pequenos e as restrições geométricas dos traçados não influenciam significativamente nesses resultados. Após a projeção do número de viagens intermunicipais por modelos analíticos, os dados coletados em uma pesquisa de preferência declarada são utilizados para modelagem da propensão à escolha modal. Finalmente, uma proposta de formulação para o cálculo dos principais itens de custos e benefícios de uma avaliação socioeconômica para o transporte ferroviário de passageiros viabiliza a análise de cenários em função de produtividade da construção da infraestrutura, variabilidade dos investimentos estimados e capacidade de atração de demanda reprimida. Os resultados dos cenários indicam que a diferença entre os benefícios estritamente econômicos (receita operacional e valor residual dos investimentos em infraestrutura) e os custos de construção e operacionais são negativos para qualquer tarifa ferroviária, apesar dos resultados para a rede de HSTs serem maiores do que para a de HPTs. Considerando os aspectos sociais, os benefícios totais da operação ferroviária sobrepõem-se aos seus custos em situações tarifárias específicas, novamente com resultados maiores para uma rede de HSTs, cuja tendência também é observada quando apenas os benefícios sociais são relacionados com custos totais através de uma Razão Benefício-Custo (Benefit-Cost Ratio - BCR). Portanto, segundo as premissas desta tese, há indícios que o investimento em uma infraestrutura ferroviária aparentemente não é uma decisão promissora em termos de viabilidade socioeconômica, apesar da operação de HSTs ser mais conveniente do que HPTs nas condições analisadas.
Título em inglês
Socioeconomic assessment of a regional railway network for passenger transport
Palavras-chave em inglês
Mode choice
Parallel computing
Passenger
Railway
Socioeconomic analysis
Resumo em inglês
The major use of the Brazilian railway network for freight transport and its incompatibi-lity with high speed trains does not enable running competitive services of intercity passenger transport. The research question of this thesis is which rolling stock technology provides better socioeconomic results on a new intercity passenger network with exclusive operation of High Performance Trains (HPTs) or High Speed Trains (HSTs) with average speeds of 150 km/h and 300 km/h respectively. The hypothesis is that the difference between the socioeconomic benefits and costs of operating HSTs results in positive values and greater than those from the operation of HPTs given specific socioeconomic parameters and a hypothetical network in the Southeastern region of Brazil. The main goal of this research is to estimate and compare the major socioeconomic costs and benefits of a hypothetical railway network by first estimating the required investments of new alignments. Furthermore, the number of trips among cities in the Southeastern Region over a strategic planning horizon and the mode choice are estimated and a Cost-Benefit Analysis formulation is provided to be applied to scenarios of exclusive operation of HPTs or HSTs. The solution of the railway alignment optimization problem with a parallel computing approach applied to a Genetic Algorithm shows that the infrastructure investments vary mainly due to the topography, whereas the expropriation costs are proporti-onally small and the railway geometric constraints do not significantly affect the results. The number of trips by transport mode over a planning horizon is expanded analytically and the collected data of a stated preference survey is applied to a mode choice modeling approach. Finally, a formulation for the major items of costs and benefits of a socioeconomic assessment for a rail passenger transport project is proposed and it is applied to specific scenarios where the effects of the infrastructure building productivity, variability of the estimated investments, and the ability to attract new passengers are analyzed. The results from these scenarios show that the difference between the operating income and the net residual value of investments in infrastructure, construction and operating costs are negative for any rail fare, despite the results for the network of HSTs being higher than for HPTs. Furthermore, the overall benefits of the railway operation outweigh the costs in specific pricing policies with better results for a network operating HSTs. This trend is also noticed when only the social benefits are compared to the total costs by a Benefit-Cost Ratio (BCR). Therefore, there is evidence that the investment in railway infrastructure for passenger transport apparently is not a promising decision in terms of socioeconomic feasibility under the assumptions of this thesis, despite the operation of HSTs being more attractive than HPTs under the specified conditions.
 
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Tese_IslerCA.pdf (55.69 Mbytes)
Data de Publicação
2015-08-05
 
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