ESTUDO PARA IMPLANTAÇÃO DE TRANSPORTE...
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1 ESTUDO PARA IMPLANTAÇÃO DE TRANSPORTE AQUAVIÁRIO DE PASSAGEIROS NA LAGOA DE MARICÁ (RJ) PEDRO AGUIAR KASKUS Projeto de Graduação apresentado ao Curso de Engenharia Naval e Oceânica da Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Engenheiro. Orientadores: Prof. Luiz Felipe Assis, D Sc. Prof. Richard David Schachter, Ph.D. Rio de Janeiro Setembro de 2019
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ESTUDO PARA IMPLANTAÇÃO DE TRANSPORTE AQUAVIÁRIO DE
PASSAGEIROS NA LAGOA DE MARICÁ (RJ)
PEDRO AGUIAR KASKUS
Projeto de Graduação apresentado ao Curso de
Engenharia Naval e Oceânica da Escola
Politécnica, Universidade Federal do Rio de
Janeiro, como parte dos requisitos necessários à
obtenção do título de Engenheiro.
Orientadores: Prof. Luiz Felipe Assis, D Sc.
Prof. Richard David Schachter, Ph.D.
Rio de Janeiro
Setembro de 2019
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ESTUDO PARA IMPLANTAÇÃO DE TRANSPORTE AQUAVIÁRIO DE
PASSAGEIROS NA LAGOA DE MARICÁ (RJ)
Pedro Aguiar Kaskus
PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO CURSO DE
ENGENHARIA NAVAL E OCEÂNICA DA ESCOLA POLITÉCNICA DA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS
REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO
DE NAVAL E OCEÂNICO.
Examinada por:
Prof. Luiz Felipe Assis, D Sc.
Prof. Richard David Schachter, Ph.D.
Prof. Claudio Luiz Baraúna Vieira, Ph.D.
Prof. Floriano Carlos Martins Pires Junior, D.Sc.
.
RIO DE JANEIRO, RJ -BRASIL
Setembro de 2019
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Kaskus, Pedro Aguiar
Estudo para Implantação de Transporte Aquaviário
de Passageiros na Lagoa de Maricá (RJ) / Pedro Aguiar
Kaskus – Rio de Janeiro: UFRJ/ Escola Politécnica,2019.
X, 78 p.: il.; 29,7 cm.
Orientador: Luiz Felipe Assis
Coorientador: Richard David Schachter
Projeto de Graduação – UFRJ/ Escola Politécnica/ Curso
de Engenharia Naval e Oceânica, 2019.
Referências Bibliográficas: p. 79-81.
1. Introdução 2. Embarcações para Transporte de
Passageiros. 3. Rota Proposta. 4.Seleção das Embarcações.
5.Análise de Tempos. 6. Estimadores de Custo. 7. Análise
de Viabilidade. 8. Conclusão.
I. Assis Felipe, Luiz. II. Universidade Federal do Rio
de Janeiro, Escola Politécnica, Curso de Engenharia Naval
e Oceânica. III. Análise do Transporte Aquaviário de
Passageiros na Lagoa de Maricá.
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Agradecimentos
Inicialmente gostaria de agradecer por ter tido a possibilidade de poder ter estudado na
Universidade Federal do Rio de Janeiro, instituição fundamental para a formação do futuro de nosso
país, esperando que sempre seja para todos.
Tenho que agradecer a todos aqueles que me acompanharam, me deram carinho, suporte e
compaixão ao longo da minha vida, tenho certeza que sem vocês eu não conseguiria concluir até
hoje a etapa mais importante da minha vida. Seja um colega que esteve ao meu lado em um momento
de necessidade ou a um amigo que teve a paciência de me escutar.
Para essa jornada foram fundamentais todos os professores, e servidores das instituições de
ensino nas quais estudei, que através do amor a profissão e ao carinho aos alunos, puderam me fazer
chegar aonde estou. Nunca irei esquecer-me de cada um daqueles que incentivaram o meu
conhecimento e aprendizado, além daqueles que o tornaram possível.
Gostaria de agradecer a todos meus colegas da Genesis, que me acolheram, me ensinaram e
me ajudam todos os dias a dar o meu melhor. O aprendizado que levo tenho certeza que o irei
carregar pela vida inteira.
Aos meus colegas da naval não existem palavras que descrevam a importância de vocês na
minha vida. Hoje considero que possuo uma segunda família e a sala de estudos uma segunda casa.
Não consigo imaginar uma forma de encerrar o curso sem o companheirismo de vocês.
Em especial gostaria de agradecer à minha família, principalmente aos meus pais, Marcel e
Gloria Regina, aos meus irmãos Marcel e Isabel, à minha tia, Marcia, à minha companheira,
Gabriela, e à minha avó, Marly, minha eterna professora. Saber que eu tenho pessoas do meu lado
que me amam dessa forma incondicional é o que me faz ter forças para enfrentar o mundo, sabendo
que sempre terei um porto seguro. Obrigado por acreditarem em mim. Simplesmente obrigado!
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Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como parte dos
requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Naval e Oceânico.
Estudo para Implantação de Transporte Aquaviário de Passageiros na Lagoa de Maricá (RJ)
Pedro Aguiar Kaskus
Setembro/2019
Orientador: Luiz Felipe Assis
Coorientador: Richard David Schachter
Curso: Engenharia Naval e Oceânica
Resumo
O presente trabalho tem como objetivo realizar uma análise preliminar para implantação de um
sistema de transporte aquaviário para atender as regiões do entorno da lagoa de Maricá. O
trabalho faz uma descrição dos principais tipos de embarcações empregadas no transporte
hidroviário de passageiros apontando as suas características relevantes, vantagens e
desvantagens. O estudo envolveu um levantamento das características físicas da região, com
ênfase nas profundidades da Lagoa e da ocupação humana na área do seu entorno. Com base
nas características físicas da região. Também foi feito um levantamento das alternativas de
deslocamento existentes com base no transporte público, tendo em vista tempo e preços das
viagens. Com base nesses levantamentos, foram averiguadas as possíveis rotas para a conexão
das diferentes localidades, respeitando às limitações físicas apresentadas, e, em seguida,
selecionados os tipos de embarcações mais adequados para o emprego em cada rota. Foi feita
então uma análise de viabilidade, considerando-se diferentes alternativas para cada uma das
rotas estudadas, com base em estimadores de custo para implantação e operação do serviço,
tempos de deslocamento e características do acesso. Ainda que não conclusiva, a análise
preliminar indicou que há espaço para implantação de sistemas de transporte hidroviário de
passageiros de pequeno porte na região de Maricá.
Palavras-chave: Transporte Aquaviário Urbano, Viabilidade Econômica, Embarcações para
Transporte de Passageiros, Estimadores de Custo, Análise de Tempos, Lagoa de Maricá,
Maricá
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Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of the
requirements for the degree of Engineer.
Study for Implementation of a Passengers Waterway Transportation in Maricá’s Lagoon (RJ)
Pedro Aguiar Kaskus
September/2019
Advisor: Luiz Felipe Assis
Co-Advisor: Richard David Schachter
Course: Naval and Marine Engineering
Abstract
This study aims to carry out a preliminary analysis for the implementation of a waterway
transportation system to serve the regions around the Maricá lagoon. The analysis describes the
main types of vessels used in passenger waterway transportation, pointing out their relevant
characteristics, advantages and disadvantages. The study involved a survey of the physical
characteristics of the region, with emphasis on the depths of the lagoon and human occupation
in the surrounding area. Based on the physical characteristics of the region. It was also made a
survey of the alternatives of displacement based on public transport, taking into account time
and travel prices. Based on these surveys, the possible routes for the connection of the different
locations were verified, respecting the physical limitations presented, and, then selected the
types of vessels best suited for use on each route. A feasibility analysis was then performed,
considering different alternatives for each of the studied routes, based on cost estimators for
service implementation and operation, travel times and access characteristics. Although not
conclusive, the preliminary analysis indicated that there is room for the implementation of small
passenger waterway transportation systems in the Maricá region.
Keywords: Urban Waterway Transportation, Economic Feasibility, Passenger Watercraft,
Cost Estimators, Time Analysis, Maricá Lagoon, Maricá
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................... 10
2. EMBARCAÇÕES PARA TRANSPORTE DE PASSAGEIROS ....................................... 13
2.1. Embarcações de Superfície de Alto Desempenho ................................................................13
2.2. Classificação de Embarcações por sua Sustentação .............................................................14
2.2.1. Embarcações de Sustentação Hidrostática .......................................................................... 14
2.2.2. Embarcações de Sustentação Hidrodinâmicas .................................................................... 17
2.2.3. Sustentação Aerostática ...................................................................................................... 19
2.2.4. Sustentação Aerodinâmica .................................................................................................. 21
2.3. Sistemas Propulsivos ...........................................................................................................22
2.3.1. Hélices .................................................................................................................................. 22
2.3.2. Hidrojato .............................................................................................................................. 23
2.3.3. Hélices Aéreos ...................................................................................................................... 24
2.4. Fontes Energéticas ...............................................................................................................25
2.5. Outras classificações ............................................................................................................26
3. ROTA PROPOSTA ............................................................................................... 27
3.1. Rota Terrestre Existente ......................................................................................................27
3.2. Rota Hidroviária ..................................................................................................................30
4. SELEÇÃO DAS EMBARCAÇÕES PARA ANÁLISE .................................................... 37
4.1. Seleção do tipo de embarcação ...........................................................................................37
4.1.1. Rota A ................................................................................................................................... 37
4.1.2. Rota B ................................................................................................................................... 38
4.2. Fonte energética..................................................................................................................39
4.3. Capacidade da embarcação .................................................................................................39
4.4. Embarcações selecionadas ..................................................................................................40
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4.5. Terminal de Passageiros ......................................................................................................42
4.5.1. Cais fixo ................................................................................................................................ 42
4.5.2. Cais flutuante ....................................................................................................................... 42
4.5.3. Terminais terrestres ............................................................................................................. 43
4.5.4. Controle de embarque ......................................................................................................... 43
5. ANÁLISE DE TEMPOS ......................................................................................... 44
5.1. Tempo de aceleração e desaceleração .................................................................................44
5.2. Tempo de atracação e desatracação ....................................................................................44
5.3. Tempo de Viagem Aquaviária ..............................................................................................44
5.4. Tempo de embarque e desembarque nos terminais ............................................................45
5.5. Tempo de viagem redonda ..................................................................................................46
5.6. Intervalo entre partidas .......................................................................................................46
5.7. Tempo médio de permanência do usuário no sistema .........................................................47
6. ESTIMADORES DE CUSTO .................................................................................. 52
6.1. Estimadores de Custo ..........................................................................................................52
6.2. Custo de Capital...................................................................................................................53
6.2.1. Custo de capital da embarcação importada ........................................................................ 53
6.2.2. Custo de capital da embarcação nacional ............................................................................ 54
6.2.3. Custo de capital dos terminais ............................................................................................. 55
6.3. Custo Operacional ...............................................................................................................57
6.3.1. Tripulação............................................................................................................................. 57
6.3.2. Administração ...................................................................................................................... 58
6.3.3. Manutenção e Reparos ........................................................................................................ 59
6.3.4. Materiais e Sobressalentes .................................................................................................. 60
6.3.5. Seguros ................................................................................................................................. 60
6.3.6. Docagem e Vistorias ............................................................................................................. 60
6.4. Custo de Viagem ..................................................................................................................60
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6.5. Custo Diário da Embarcação ................................................................................................61
6.6. Custo de Viagem Redonda ...................................................................................................62
6.7. Custo por Lugar Oferecido ...................................................................................................62
6.8. Custo por Lugar Ocupado ....................................................................................................62
7. ANÁLISE DE VIABILIDADE ................................................................................... 64
7.1. Frequência das embarcações ...............................................................................................64
8. CONCLUSÃO ..................................................................................................... 75
8.1. Capacidade de passageiros ..................................................................................................75
8.2. Número de embarcações da frota .......................................................................................75
8.3. Escolha da embarcação .......................................................................................................76
8.4. Local de Construção .............................................................................................................76
8.5. Escolha da rota ....................................................................................................................76
8.6. Tipo de terminal ..................................................................................................................76
8.7. Recomendações futuras ......................................................................................................77
9. REFERÊNCIAS .................................................................................................... 79
9.1. Páginas da Internet Pesquisadas .........................................................................................81
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1. Introdução
Hoje a região sudeste do país apresenta, segundo o IBGE (2017), a maior população
urbana do Brasil. Estima-se que 93,14% da população da região sudeste é urbana. As cidades
sofreram um aumento populacional desorganizado e expressivo nas últimas décadas. A falta de
um plano diretor para o crescimento das cidades levou a um problema na malha de transporte
dos centros urbanos.
O crescimento dessas cidades gera a necessidade de se rever não só a malha de
transporte dos municípios como o próprio sistema de transporte. Uma vez que há menos áreas
disponíveis para o crescimento do transporte terrestre, poucas modernizações se tornam
possíveis nas vias terrestres. As modernizações objetivam evitar e superar problemas como os
grandes engarrafamentos gerados pelo intenso tráfego de veículos. O grande número de
veículos também torna difícil a possibilidade de novas rotas de transporte coletivo.
A necessidade de rever o sistema de transporte se torna cada vez mais evidente. Novos
modos de transporte de passageiros são necessários a fim de aliviar a sobrecarga das vias
urbanas. Outro objetivo é melhorar a conectividade modal entre os sistemas a serem
implementados e aqueles já existentes. O Brasil, e, particularmente, o estado do Rio de Janeiro,
possui regiões com grande potencial para o desenvolvimento transporte hidroviário urbano.
O objetivo do presente trabalho é verificar, por meio de uma análise preliminar, se há
condições mínimas para impantação de serviços de pequeno porte para transporte de
passageiros na Lagoa de Maricá. Trata-se de uma região que passou por um grande crescimento
econômico e populacional nas últimas décadas e que tem apresentado problemas para
deslocamentos na área do município. Se por um lado há dificuldade para expansão da malha
rodoviária na região, por outro, há a disponibilidade de um grande corpo d’água conectando as
regiões mais populosas da cidade. O transporte hidroviário urbano na lagoa de Maricá poderia
diminuir o tempo médio de transporte entre as regiões mais populosas.
Esse modelo de transporte existe em diversos países e cidades do mundo. Os sistemas
mais modernos apresentam na intermodalidade a principal ferramenta para a efetividade do
sistema. Conectar o sistema de transporte hidroviário com o sistema terrestre pode ter como
modelo os já existentes como Niterói x Rio de Janeiro, Seattle (Estados Unidos), Vancouver
(Canadá) e Sidney (Austrália).
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Esse sistema deve-se mostrar competitivo quando comparado com aqueles já existentes
na região para que seja implementado. O transporte hidroviário deve apresentar,
comparativamente, uma melhora no tempo utilizado para a locomoção dos passageiros entre as
regiões de interesse. Dessa forma, além de ser analisado o sistema, também foi analisada sua
eficiência quando comparado com os sistemas já existentes no município de Maricá.
Esse trabalho foi realizado de acordo com o seguinte molde:
O primeiro capítulo visa explicar a forma como são realizados os sistemas de transportes
de passageiros em regiões urbanas. Da mesma forma visa elucidar o papel que o sistema
hidroviário pode ter, justificando seu emprego e a escolha da região de análise, Maricá.
O segundo capítulo tem como função apresentar os tipos de embarcações normalmente
utilizadas no serviço de transporte de passageiros. Além de diferenciar as embarcações e
discriminar suas vantagens e desvantagens. O capítulo finaliza com um resumo esquemático
das embarcações e seleciona os tipos de embarcação que serão analisados nesse trabalho.
No terceiro capítulo são apresentadas as rotas de transporte terrestre existentes, suas
frequências e a capacidade de passageiros suportada por elas. São, então, propostas possíveis
rotas, além das limitações de cada rota do projeto, como profundidade do local e distância entre
os pontos de embarques previstos.
No quarto capítulo, após a delimitação das condições de contorno, é selecionado o tipo
de embarcação a ser utilizado para cada possível rota, tendo em vista a capacidade. Em seguida
é apresentada uma lista de embarcações que respeitam os limites indicados e as instalações
necessárias para o embarque dos passageiros para os diferentes tipos de embarcação.
No quinto capítulo são apresentados os aspectos técnicos da rota hidroviária do projeto.
Como Tempo de Viagem Redonda (TVR), tempo de embarque/ desembarque nos terminais
(Tterminal) e o Intervalo entre Partidas (Headway). Esses serão comparados com as informações
dos sistemas de transportes existentes para a região.
No sexto capítulo são definidos os estimadores de custos. Esses possibilitam a análise
de viabilidade das embarcações selecionadas, para cada uma das rotas propostas e para os
diferentes cenários propostos.
No sétimo capítulo são apresentados os custos por lugar ocupado para diferentes
cenários, utilizando 3 taxas de ocupação e 2 limites de tempo entre intervalo de partidas. Os
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resultados obtidos foram comparados com o preço estabelecido para o transporte coletivo na
região. Os tempos de permanência dos usuários para os dois sistemas foram comparados a fim
de estabelecer os melhores cenários.
O oitavo capítulo apresenta as principais relações e os resultados encontrados.
Estabelece o número de embarcações da frota, qual embarcação deve fazer o trajeto e a rota a
ser utilizada. O trabalho é finalizado com as recomendações para futuras análises da região.
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2. Embarcações para Transporte de Passageiros
As embarcações podem ser classificadas quanto ao seu uso. Nesse capítulo estão
presentes os diferentes tipos que podem ser utilizados para o propósito de transportar
passageiros. Com o objetivo de descrever de modo geral as embarcações utilizadas no
transporte de passageiros e a partir destas poder selecionar aquelas aplicáveis para o estudo.
2.1. Embarcações de Superfície de Alto Desempenho
Entende-se por embarcações de superfície aquelas que operam na interface ar/água ou
na sua proximidade, havendo ou não uma porção submersa, segundo AZEVEDO (1996). As
embarcações de superfície podem ser separadas em dois grandes grupos, embarcações de
deslocamento e embarcações de alto desempenho.
As embarcações de deslocamento são aquelas de construção convencional, as quais
normalmente são utilizadas na atividade pesqueira e transporte de cargas. Também podem ser
utilizadas para o transporte de passageiros, porém devido a sua baixa velocidade normalmente
não são utilizadas para o transporte de passageiros em regiões urbanas.
As embarcações de alto desempenho (AMVs – Advanced Marine Vehicles) como
explicado por AZEVEDO (1996), podem ser definidas como aquelas em que a manutenção de
alta velocidade não é prejudicada mesmo em estados de mar elevados sem notável
comprometimento da manobrabilidade, estabilidade, capacidade de carga e outros requisitos de
projeto conflitantes com as altas velocidades. Segundo MARQUES (1997), no caso de
embarcações de passageiros a estabilidade está intimamente relacionada ao conforto.
As embarcações conhecidas como AMVs normalmente retiram parcialmente ou
completamente o casco do contato com a água, afim de diminuir a resistência ao avanço da
embarcação. Assim tem seu peso não mais suportado pelo empuxo como em embarcações
tradicionais, quando estão em navegando em velocidade de serviço. Para conseguir elevar a
embarcação da água são utilizados tipos de mecanismo baseados em efeitos aerostáticos como
o caso de colchões de ar aerodinâmicos, através de asas ou hidrodinâmicos como no caso de
hidrofólios. Quando é observada a fórmula da resistência ao avanço, pode-se observar que esse
método busca reduzir a massa específica do fluído no qual a embarcação está inserida ou
diminuir a superfície molhada. Retirando a embarcação da água modifica-se drasticamente a
massa específica do fluido, uma vez que o ar possui uma massa específica 817 vezes menor do
que a da água.
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2.2. Classificação de Embarcações por sua Sustentação
Outra forma de dividir as embarcações pode ser dada pela forma de sustentação da
mesma, que pode envolver o hidrostático, o hidrodinâmico, o aerostático e o aerodinâmico.
Segundo WRIGHT (1998), existem 8 grupos de embarcação: monocasco, catamarã,
small water plane área twin hull (SWATH), planadores, aerobarcos, embarcações de efeito de
superfície, air cushion vehicle (ACV), também conhecidos como hovercrafts, dos quais todos
exceto os monocascos podem ser consideradas embarcações de alto desempenho, pois
conjugam altas velocidades com um bom comportamento em ondas, enquadrando-se na
definição de AZEVEDO (1996).
2.2.1. Embarcações de Sustentação Hidrostática
A sustentação hidrostática segundo LEMOS (2000) é obtida pela imersão do volume do
casco, o empuxo, conforme as Leis de Arquimedes. Assim o empuxo é responsável por prover
toda a sustentação necessária para suportar o peso da embarcação e sua carga. Dessa forma são
inclusas as embarcações convencionais, ou de deslocamento, os SWATHs e os catamarãs.
2.2.1.1. Monocascos de Deslocamento
Monocascos de deslocamento são os navios mais tradicionais encontrados no mundo.
Essas foram as primeiras embarcações desenvolvidas pelo ser humano, inicialmente sendo
esculpidas em troncos de árvores. Com sua evolução foram utilizados nas grandes navegações
utilizando a força dos ventos para sua propulsão. Atualmente são constituídos de aço e
propelidos por hélices e motores de combustão interna. Esse tipo de embarcação foi a
empregada para construir os maiores navios existentes na história da humanidade.
Seu emprego se deve à possibilidade de transportar alta capacidade de carga, possuir
uma grande eficiência energética e ser um dos tipos de embarcação com menor custo de
produção. É empregada no transporte de cargas, em barcos de suporte offshore, além da
atividade pesqueira tradicional, como em barcos de arraste, e de embarcações pequenas.
Essas embarcações têm como principal desvantagem a baixa velocidade alcançada. Essa
característica dificulta sua utilização para o transporte de passageiros em médias e pequenas
distâncias. Porém tendo grande utilização em navios de cruzeiros, devido à grande quantidade
de passageiros e as largas distâncias percorridas, situação na qual a velocidade da embarcação
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não tem uma posição de suma importância. Na figura abaixo podemos ver o maior cruzeiro do
mundo, Symphony of the Seas.
Figura 1 - Maior cruzeiro do mundo o Symphony of the Seas
2.2.1.2. Catamarãs
Catamarãs são barcos que consistem em dois cascos que apresentam profundos ou rasos
“V”, como em monocascos de planeio, unidos para a formação de uma única embarcação.
Foram desenvolvidos afim de melhorar a estabilidade encontrada pelas embarcações
monocasco, devido ao seu afastamento transversal. Devido ao aumento da altura do seu raio
metacêntrico, que gera uma melhor resposta a pequenas inclinações. Além de sua estabilidade
em boas condições de operação, seu afastamento transversal entre os cascos lhe garante uma
grande área de convés, sendo uma ótima característica para o transporte de passageiros.
Porém, em grandes inclinações geradas devido a condições de mar mais severas, torna
essa embarcação inadequada para o uso em regiões que se encontram propícias a essa situação.
Porém “v” mais profundos podem melhorar a governabilidade, a estabilidade e o conforto
nesses casos. Assim foram criadas embarcações chamadas Wave Piercing, catamarãs
australianos que modificaram a forma para melhorar o comportamento em mares desfavoráveis.
Outra desvantagem desse tipo de embarcação consiste na necessidade de duas praças de
máquinas, elevando os custos de aquisição e manutenção da embarcação. Os esforços torcionais
são mais elevados que aqueles apresentados em embarcações monocascos, devido ao seu
comportamento em ondas transversais. Além dos pontos já apresentados, os catamarãs tem
calados maiores do que as outras embarcações. Na figura 2 há um catamarã tradicional, que
realiza o transporte de até 150 passageiros
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Figura 2 - Catamarã com capacidade para o transporte de 150 passageiros
2.2.1.3. SWATH
Outra embarcação a utilizar sustentação hidrostática são os chamados SWATHs, Small
Water plane Area Twin Hull, em tradução livre catamarã com pequena área no plano da linha
d’água. Essas embarcações possuem o volume de casco responsável pela sua flutuação abaixo
da linha d’água, minimizando sua área na linha d’água. A figura 3 apresenta o projeto de um
casco de navio SWATH, tanto sua parte emersa quanto a submersa, onde pode ser observada a
pequena área na linha d’água, característica principal da embarcação, assim como seus dois
cascos.
Figura 3 - Modelo de um projeto de um casco de uma embarcação SWATH
A principal vantagem desse tipo de embarcação está em sua ótima resposta a condições
de mar desfavoráveis, uma vez que a região responsável por manter a flutuação está abaixo das
ondas. Além desse fato consegue alcançar velocidades mais altas do que aquelas apresentadas
por embarcações monocasco de deslocamento. Por esse motivo são muito utilizados para
transporte de passageiros em regiões com condições de mar menos favoráveis, além do seu uso
para embarcações de pesquisa.
Sua principal desvantagem está na sua baixa capacidade de transporte de carga. Outros
pontos negativos são a necessidade de maiores profundidades para sua navegação e atracação.
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Seu projeto envolve grande complexidade, menores que de WIGs, porém acima da encontrada
por catamarãs, elevando seu preço de aquisição. Na figura 4 está o SWATH Planet, utilizado
para pesquisas pela marinha alemã.
Figura 4 - SWATH utilizado para pesquisas, o navio Planet da marinha alemã
2.2.2. Embarcações de Sustentação Hidrodinâmicas
Embarcações de sustentação hidrodinâmicas têm parte ou toda sua sustentação
proveniente de fenômenos hidrodinâmicos, quando estão navegando em sua velocidade de
serviço. Dependendo assim da velocidade na qual o fluido passa em seu casco ou hidrofólio
para gerar sua sustentação. Nesse grupo encontram se os monocascos planadores e os
aerobarcos.
2.2.2.1. Monocascos Planadores
Os monocascos planadores utilizam sua forma em “V” para que grande parte da sua
sustentação seja proveniente do casco com o fluxo de água em alta velocidade, efeito que pode
ser explicado através do princípio do escoamento em placa plana.
Dentre as embarcações normalmente utilizadas no transporte de passageiros, é a que
possui o projeto mais simples e mais barato de ser adotado. Portanto sua forma em “V” com
quinas vivas e sua única praça de máquinas permitem que possa ser construído de forma mais
fácil e rápida. Sua principal desvantagem se deve ao seu desconforto gerado em condições mais
severas de navegação. A figura 5 apresenta o monocasco planador Quer 50, o qual possui
capacidade para até 50 passageiros.
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Figura 5 - Monocasco de planeio, Quer 50 com capacidade para 50 passageiros
2.2.2.2. Aerobarcos
Segundo SCHACHTER e VIANNA (1996) os aerobarcos podem ser decritas como
embarcações que, em suas velocidades de operação, são sustentados hidrodinâmicamente por
fólios submersos. Dessa forma retiram o casco da água. Assim as únicas partes da embarcação
que ficam em contato com a água são os próprios hidrofólios, a estrutura que conecta o casco
aos hidrofólios e os propulsores. Dessa forma os aerobarcos conseguem reduzir a área de
contato com a água enquanto está navegando, permitindo alcançar velocidades muito elevadas.
Suas principais vantagens estão na grande velocidade desempenhada por essas
embarcações além do seu bom comportamento em condições de mar moderadas. Assim sendo
recomendados em condições de mar moderadas e normalmente empegados no transporte de
passageiros.
Uma de suas desvantagens é a incapacidade de transportar números muito elevados de
passageiros, pois para aumentar a capacidade de carga da embarcação deve aumentar a área do
hidrófolio, o que aumenta de forma a não se tornar possível o seu emprego em grandes
capacidades de carga. Além do problema já citads existe a necessidade de regiões de atracação
com profundidades significativas. Pois em baixas velocidades utiliza sustentação hidrostática,
havendo ainda a estrutura do hidrofólio e o próprio hidrofólio abaixo da linha d’água.
Devido as suas características, normalmente essas embarcações são utilizadas para
transporte de passageiros em regiões com profundidades mais consideráveis. Esse tipo de
embarcação no passado já fez o transporte de passageiros entre as cidades do Rio de Janeiro e
Niterói. Implementados na década de 1970 através da Baia da Guanabara, região que possui as
características mencionadas. A embarcação utilizada alcançava a velocidade de 70 quilômetros
por hora e transportava até 74 passageiros, realizando a travessia em 5 minutos. Na figura 6
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pode ser observada uma das embarcações que realizavam o transporte, o aerobarco Flecha de
Icaraí.
Figura 6 - Aerobarco Flecha de Icaraí
2.2.3. Sustentação Aerostática
O efeito aerostático consiste em utilizar o ar para manter parte ou toda a sustentação da
embarcação independentemente da velocidade em que se encontra. Utilizada em embarcações
que utilizam os chamados colchões de ar.
2.2.3.1. Air Cushion Vehicles
Segundo SCHACHTER e TEIXEIRA (2008), as embarcações conhecidas como
hovercrafts, ou Air Cushion Vehicles (ACV) flutuam sobre um colchão de ar que é criado por
um ventilador na cavidade sob o casco. Esta cavidade é circundada pelas chamadas “saias”, que
restringem a saída do ar. O colchão de ar reduz a resistência friccional do ACV, o que faz dele
uma embarcação bastante eficiente, embora dependente do ventilador que insufla o colchão.
Dessa maneira utilizam o colchão de ar para gerar a sustentação aerostática e suportar todo o
peso transportado. Sua propulsão se dá através da utilização de hélices que impulsionam a
embarcação, alcançando altas velocidades devido à falta de contato com água. Devido a redução
da resistência friccional não necessitam de grandes potencias para alcançá-las, quando
comparadas a outras embarcações. Suas utilizações podem ter fins particulares, transporte de
passageiros e até militares. Na figura 7 pode ser observado o maior veículo de colchão de ar do
mundo, o navio militar da série Zubr desenvolvido pela Rússia.
20
Figura 7 – Maior hovercraft militar do mundo, classe Zubr da Rússia
Sua principal vantagem é não possuir calado, podendo ser utilizado sobre diferentes
superfícies como areia, gelo, neve e água, além de poder navegar em corpos d’água que
apresentem qualquer profundidade. Sua versatilidade torna possível utilizar zonas de embarque
para passageiros em terra, tornando desnecessária a construção de cais de atracação, sendo
esperada normalmente uma redução do custo do projeto. Podendo ser empregado para o
transporte de passageiros em diferentes ambientes, e transformações ambientais anuais em
regiões com climas árticos.
Sua principal desvantagem é a impossibilidade de ser utilizada em severas condições de
mar ou de vento. Assim sua utilização enfrenta restrições principalmente frente às condições
climáticas. Devido à necessidade de utilizar um ventilador para sustentar a embarcação sobre o
corpo d’água através do colchão de ar, para transportar uma maior quantidade de passageiros
se torna necessário utilizar ventiladores mais potentes, aumentando o consumo da embarcação.
Outra desvantagem pode ser considerada o alto custo de aquisição. Porém não significa que
necessariamente a utilização desse tipo de embarcação aumente o custo de capital do projeto.
Pois quando analisado o custo de capital do projeto, somando-se as obras de infraestrutura
necessárias para os terminais e a embarcação, o custo alcançado pode mostrar ser
compensatório a utilização desse tipo de embarcação.
2.2.3.2. Surface Effect Ships
O tipo de embarcação conhecido como SES, Surface Effect Ship, em tradução livre,
navio de efeito de superfície, ou ainda, Air-Cushion Catamaran, consiste em uma embarcação
com a mesma configuração de superestrutura e casco que em um catamarã. Porém parte de sua
sustentação é proveniente da sustentação aerostática, a qual é gerada por um colchão de ar
gerado entre os dois cascos dentro das saias na popa e na proa, similar com a utilizada nos
ACVs. A sustentação aerostática eleva parte do casco, diminuindo a superfície molhada,
21
reduzindo o arrasto hidrodinâmico. Dessa forma se reduz a potência propulsora e o consumo
de combustível. Na figura 8 pode-se observar o SES San Paul do armador Venezia Lines, que
transporta passageiros na travessia Itália-Croácia.
Figura 8 – Navio de Efeito de Superfície San Paul na travessia Croácia-Itália.
Além da redução de combustível essa classe de navios possui melhor manobrabilidade
e eficiência quando comparado com ACVs, pois possui seus lemes e propulsores submersos.
Essas embarcações não são utilizadas em condições de mar severas, devido a reação da
embarcação perante as ondas, as quais criam espaços entre a saia e o corpo d’água perdendo
parte do efeito do colchão de ar. Assim a embarcação perde sustentação e eficiência. Seu projeto
é mais complexo do que catamarãs convencionais e monocascos planadores.
2.2.4. Sustentação Aerodinâmica
A sustentação hidrodinâmica, segundo LEMOS (2000), é obtida por efeito da passagem
do ar em velocidade pelas áreas não submersas do casco ou por fólios não submersos. Assim
quando não estão em velocidade de serviço, sua sustentação normalmente se deve ao empuxo
de seu casco.
2.2.4.1. WIGs
Os WIGs, wing in ground effect, são veículos que atuam a maior parte do tempo em vôo
próximo à superfície da água, explorando o fenômeno do efeito de solo, onde se obtêm aumento
da eficiência da asa, pela diminuição do arrasto induzido e da formação de downwash, como
descrito por SCHACHTER e COSTA (2004). Dessa maneira retirando o casco da embarcação
da água, reduz-se o arrasto da embarcação e possibilitando alcançar velocidades mais altas.
Uma das desvantagens dessas embarcações são suas limitações quanto à altura que
levantam da superfície, tornando inviável a navegação em condições de mar com grande altura
significativa de ondas. Foi amplamente utilizado pela na antiga União Soviética, a qual se
utilizava dessas características para que militares pudessem movimentar tropas sem ser
22
monitorados por sonares ou radares. Uma vez que não tinham contato com a superfície não
eram captados pelos sonares e como não alcançavam alturas significativas não podiam ser
localizadas por radares. Assim, devido suas limitações e características, foram utilizados
principalmente pelo exército russo na região do Mar Cáspio, até que o desenvolvimento de
satélites possibilitou que esse tipo de embarcação pudesse ser localizada. Também apresenta
alto custo de aquisição e baixa capacidade de carga.
Sua principal vantagem no passado era sua furtividade, a qual não existe mais
contemporaneamente. Assim sua principal vantagem encontrada hoje é a possibilidade de
conseguirem alcançar altas velocidades, reduzindo o tempo de transporte para grandes
distâncias. Sendo uma das embarcações de transporte mais rápidas utilizadas.
Hoje seu principal emprego é no transporte de passageiros ou uso pessoal e recreativo.
Existem empresas que comercializam esse tipo embarcação, porém seu custo quando
comparado com os outros tipos de embarcação que transportam o mesmo número de
passageiros é muito mais elevado, sendo apenas justificado para grandes distâncias. Na figura
9 é apresentado um WIG da empresa Wing Ship.
Figura 9 - WIG utilizado para transporte de passageiros da empresa Wing Ship
2.3. Sistemas Propulsivos
O sistema propulsivo, além de fundamental para a embarcação, serve para caracterizá-
la. Serão aqui retratados aqueles que utilizam fontes energéticas para tal. Serão apresentados
três sistemas: hidrojato, hélices convencionais e hélices aéreas.
2.3.1. Hélices
O sistema propulsivo mais utilizado são aqueles compostos com hélices convencionais.
Seu uso consiste em uma turbina ou motor acoplado a um eixo, o qual movimenta um hélice
submerso. Seu uso se dá devido principalmente por sua grande eficiência energética a baixas
velocidades e baixo custo para seu emprego.
23
O efeito de cavitação representa um grande limite ao se usar esse tipo de propulsão, o
qual consiste na vaporização do líquido, que está imersa, quando criada uma redução de pressão
entre as diferentes faces do hélice. A cavitação além de gerar ruído e vibração no eixo, desgasta
o hélice, fragilizando-o e retirando parte de sua eficiência. Esse efeito é gerado em altas
rotações, assim para embarcações de alta velocidade são necessários utilizar hélices especiais,
conhecidos como supercavitantes, os quais exigem mais complexidade e custo mais elevado.
Para uma boa eficiência do propulsor é necessário separá-lo do casco, para que o fluxo
do fluido que passará pelo hélice não sofra influência da interferência com o casco. Dessa forma
torna o propulsor muito exposto. Portanto em um abalroamento ou encalhe existe a
possibilidade de o sistema propulsivo sofrer avarias. Na figura 10 pode ser observado um
esquema de um sistema convencional de propulsão.
Figura 10 – Sistema Propulsor com Hélice
2.3.2. Hidrojato
Segundo a empresa neozelandesa, Hamilton Jet, o sistema a hidrojato consiste em um
jato de água, que gera impulso propulsivo a partir da reação criada quando a água é forçada na
direção contrária que se pretende locomover. Funciona conforme à Terceira Lei do Movimento
de Newton : “toda ação tem uma reação igual e oposta”.
Um dos benefícios de se usar esse tipo de sistema consiste no fato de que podem ser
instalados de forma a não gerar apêndices a embarcação. Dessa forma não aumentam a
resistência ao avanço da embarcação, apresentando um aumento da eficiência energética em
altas velocidades quando comparados com o sistema convencional. Devido a esse fator,
segundo LEMOS (2000), a utilização para velocidades acima de 25 nós podem representar
reduções na faixa de 8% a 12%, quando comparados com a utilização de leme e hélices. Na
figura 11 pode ser observado um sistema a hidrojato.
24
Figura 11 – Sistema a hidrojato
O sistema possui melhor manobrabilidade, pois não precisa reduzir o giro do motor para
acionar a ré, o sistema propulsivo encontra-se de certa forma protegido em uma eventual colisão
ou encalhe. Esse sistema pode ser utilizado em baixas profundidades, porém respeitando o
limite imposto pelo fabricante de acordo com o tipo de leito do local.
2.3.3. Hélices Aéreos
Outro sistema utilizado são aqueles em que o hélice se encontra no meio aéreo e não
submerso, semelhantes com aqueles utilizados em aviões à hélice. Normalmente a hélice é
acoplada diretamente ao motor que a propulsiona. Utilizam grades para proteger a hélice de
danos e de possíveis acidentes.
Esse sistema apresenta uma grande vantagem frente aos outros em locais de baixa
profundidade, pois o propulsor encontra-se sempre protegido do choque com o leito ou outras
embarcações, além de não apresentar limitações para seu uso. Em alguns tipos de embarcações
que não estão em contato com a água, como os WIGs e os hovercrafts, são os únicos a poderem
ser utilizados.
Seu uso acarreta em algumas desvantagens, entre elas pode ser observado seu alto ruído
provocado pelas hélices, redução de sua manobrabilidade, devido ao fato de o leme se encontrar
no meio aéreo, além da menor eficiência, também devido ao meio que está inserida. A figura
12 apresenta o hovercraft Christy 9205 utilizando hélices aéreos.
25
Figura 12 – Hovercraft Christy 9204 utilizando hélices aéreos
2.4. Fontes Energéticas
O sistema propulsivo pode ser alimentado por sistemas elétricos ou sistemas a
combustão ou até mesmo um conjunto entre os dois, utilizando geradores a combustão para
fornecer a energia necessária para o sistema propulsivo. Os motores a combustão utilizam
fontes não renováveis de combustível, como diesel, gasolina, óleo pesado ou LNG. Fontes de
energias não renováveis são as mais utilizadas.
Os sistemas inteiramente elétricos podem ser abastecidos por sistemas externos ou por
energia solar, ambos sendo armazenados em baterias, sendo as embarcações que as utilizam
conhecidas como embarcações com zero emissão. As baterias apresentam uma grande parte do
peso das embarcações elétricas. No caso de embarcações movidas a energia solar ainda deve
ser acrescentado o peso das placas solares. Embarcações solares necessitam de uma grande área
de exposição ao sol para alocar os painéis fotovoltaicos.
Embarcações solares não podem navegar com velocidades elevadas, pois a energia
proveniente das placas não consegue alimentar grandes potências necessárias para alcançar
altas velocidades. Na figura 13 é apresentada a embarcação movida a energia solar Abra 36 da
empresa Smart Own, utilizada para transporte de até 20 passageiros e velocidade máxima de
10 nós, utilizando 27 cavalos-força, horse-power (hp).
Figura 13 – Embarcação Abra 36 movida a energia solar
26
2.5. Outras classificações
Algumas classificações de embarcações provêm da união de mais de uma característica.
Uma dessas embarcações são as pantaneiras. As quais utilizam monocascos planadores,
normalmente de fundo chato, e propulsão com hélices aéreos. Essas embarcações conseguem
navegar em pequenas profundidades e possuem a capacidade de se locomoverem em altas
velocidades. Muito empregada para transporte de passageiros e turismo em regiões pantanosas
nos estados unidos, e em climas árticos, uma vez que se locomovem sobre o gelo.
Esse tipo de embarcação apresenta algumas desvantagens. Além do seu elevado custo
de aquisição frente as embarcações que utilizam sistema convencional de propulsão, apresenta
grandes ruídos sonoros provocados pelos hélices aéreos. Muitas empresas que as fabricam
utilizam produção customizada, não apresentando modelos já consolidados. Sendo sempre
necessária a criação de um novo projeto de embarcação afim de atender as necessidades do
cliente. Normalmente os modelos existentes são apenas para fins recreativos. Na figura 14 é
apresentada a embarcação 24’ Caravan da empresa 1000 Island Airboats, que pode ser usada
para transporte de até 10 passageiros.
Figura 14 – Embarcação 24' Caravan da 1000 Island Airboats com capacidade de 10 passageiros
27
3. Rota Proposta
Grande parte da renda gerada pelos habitantes do município de Maricá é proveniente de
serviços prestados em outras cidades, segundo o IBGE (2017), apresentando um percentual de
77,8 por cento das receitas oriundas de fontes externas. Assim grande parte dos habitantes são
trabalhadores, que todos os dias se deslocam por grandes distâncias entre Maricá e as cidades
onde trabalham.
A cidade possui aproximadamente 161 mil habitantes segundo o IBGE (2017), os quais
estão majoritariamente distribuídos ao longo da orla da lagoa de Maricá. Segundo IBGE (2017),
seus residentes possuem um salário mensal de 2,3 salários mínimos. Seu comércio está
concentrado no centro da cidade. Assim temos uma circulação de pessoas entre essas regiões
diariamente.
A região metropolitana do município de Maricá tem apresentado grande crescimento
populacional, estimado pelo IBGE (2017), em 25 por centro entre os anos de 2010 e 2018. Esse
crescimento é acompanhado por um desenvolvimento econômico, o qual pode ser observado
através do aumento de empregos na região, segundo a Prefeitura de Maricá de 107,8% entre os
anos de 2008-2017.
Com o crescimento é esperado um aumento da demanda por transporte público na
região. Este deve ser acompanhado por uma modernização da infraestrutura, permitindo que
haja o crescimento regional sem comprometer o trafego de veículos. Suas principais regiões
são interligadas de forma terrestre, com muitas ruas residenciais, havendo apenas uma grande
via de acesso para circulação de ônibus. Sua malha terrestre não possui grandes possibilidades
de expansão. Há nessas mesmas zonas a possibilidade de conexão através da Lagoa de Maricá,
assim torna-se evidente a comparação entre a malha terrestre existente e a malha hidroviária a
ser criada.
3.1. Rota Terrestre Existente
A empresa responsável pelo transporte público da região chama se Empresa Pública de
Transporte (EPT). Na figura 15 podem-se observar as linhas de ônibus existentes na região de
Maricá. Seus trajetos encontram-se sinalizados em vermelho, sendo selecionados apenas
aqueles que condizem com a região desejada.
28
Figura 15 – Linhas de ônibus no entorno da lagoa de Maricá
Na figura 16 retirada do Google Maps pode-se observar o tempo necessário para se
locomover entre São José do Imbassaí e o centro de Maricá, trajeto mais longo do entorno da
região ao centro, sendo desconsiderada qualquer anormalidade no trajeto, como trânsito.
Figura 16 – Linhas de ônibus no entorno da lagoa de Maricá
Como pode ser observado na figura 17, o tempo de viagem a bordo do transporte de São
João do Imbassaí ao centro de Maricá é de aproximadamente 53 minutos e seu custo é de cerca
de R$ 4,55.
29
Figura 17 – Tempo de viagem no transporte e custo do trajeto São João do Imbassaí e centro de Maricá
É notório observar que as regiões de Itapeba e Araçatiba são as únicas a terem conexões
com o centro próximas à lagoa. Outro fator a ser analisado é a falta de ligação direta entre os
locais, havendo a necessidade de sempre trocar de linha no centro. As linhas da região, que
conectam São Jose do Imbassaí e Ponta Grossa ao centro, utilizam o mesmo caminho, a rodovia
Amaral Peixoto. Possuem um tempo de transporte longo, levando cerca de uma hora para se
locomover apenas entre os pontos de embarque e desembarque. Além de ser necessário para
aqueles que se encontram perto da lagoa caminhar até a rodovia Amaral Peixoto, levando em
torno de 18 minutos de caminhada para o ponto de ônibus mais próximo. Esse deslocamento
que pode ser observado na figura 18 proveniente do Google Maps.
Figura 18 – Tempo necessário para se comover da lagoa ao ponto de embarque em São Jose do Imbassaí
A partir das informações da EPT, podem-se observar na tabela 1 as linhas responsáveis
pelo transporte na região e suas frequências. Deve-se evidenciar que as frequências
apresentadas são para o funcionamento em dias úteis. O percurso Rodoviária x Itapeba conecta
30
Itapeba ao centro. Enquanto Rodoviária X Barra liga o centro à região de Araçatiba. Rodoviária
X Retiro, realiza a conexão de São João do Imbassaí e Ponta Grossa ao centro.
Tabela 1 - Linhas municipais de Maricá e suas frequências
Linhas EPT Frequência das Linhas
Rodoviária x Itapeba 1 hora
Rodoviária x Barra 1 hora e 10 min
Rodoviária x Retiro 1 hora e 30 min
3.2. Rota Hidroviária
Na figura 19 são apresentados os pontos de interesse da Empresa Pública de Transportes
de Maricá para analisar a possibilidade da criação do sistema de transporte hidroviário para
Maricá.
Figura 19 - Projeto da malha hidroviária proposta pela empresa EPT
Pode-se notar a presença de todas as regiões já apontadas na análise, pois nessas estão
distribuídas fatias significativas da população de Maricá. Essas regiões são banhadas pela lagoa,
o que torna possível utilizar o corpo d’água para o transporte da população residente nessas
regiões.
31
Para a definição dos pontos de embarque deve-se observar a profundidade da região por
meio da batimetria do local. A batimetria utilizada no presente trabslho foi realizada pela ONG
Lagoa Viva na década de 1990 para a criação da carta náutica do Sistema Lagunar de Maricá
(ROSMAN, 2007). A figura 20 apresenta a batimetria original apresentada em ROSMAN
(2007).
Figura 20 - Batimetria apresentada em Rosman 2007
A figura 21 apresenta a batimentria da lagoa de Maricá apresentada por sistemas de
cores com base no trabalho desenvolvido por ROSMAN (2007 Nessa batimetria pode-se
observar os pontos possíveis de localização dos pontos de embarque, simbolizados através dos
círculos pretos, o contorno da lagoa e sua profundidade através de um sistema de cores, e sua
legenda onde os valores se encontram em metros. Para realizar essa imagem foi utilizado o
software Origin, inserindo latitude, longitude e profundidade. Além disso, pode-se ver os
possíveis terminais de embarque e uma possibilidade de como a rota pode ser realizada e seus
sentidos. Baseada em uma rota circular, assim como feita pela EPT.
32
Figura 21 - Batimetria da Lagoa de Maricá
Evidencia-se através da batimetria apresentada na figura 21, que a região mais
promissora se tornou a região de São João do Imbassaí, com profundidade média acima de 1,4
metros. Já a região de Itapeba apresenta profundidades muito baixas, dificultando a navegação
no local e limitando os tipos de embarcação que podem ser utilizados. Caso contrário será
necessária a realização de grandes obras no local, como grandes dragagens e decks muito
longos, medidas as quais encarecem algum projeto a ser realizado.
Além da operação de dragagem possuir um custo elevado, torna-se necessário que seja
repetida constantemente, pois com o uso do local normalmente ocorre novamente seu
assoreamento. O preço de decks está diretamente relacionado com seu tamanho, assim decks
com grandes dimensões resultam em custos mais elevados de manutenção e de construção.
A utilização de longos cais aumenta a distância que os passageiros devem se deslocar
para alcançar onde está atracada a embarcação e como pode ser observada na batimetria seria
necessária a utilização de piers de aproximadamente 500 metros. Grandes distâncias podem
provocar uma barreira para seu uso. Como a batimetria observada já se encontra desatualizada,
torna-se impossível sem um estudo mais detalhado da região determinar o tamanho exato do
cais necessário na região para a introdução de embarcações que utilizem sustentação
33
hidrostática. Dessa forma foi desconsiderada para o estudo a possibilidade de utilizar piers em
Itapeba. Observa-se, porém, que podem ser feitas análises mais refinadas que envolvam a
construção de piers e o uso de lanchas, embarcações que certamente apresentam custos mais
baixos em relação às outras alternativas consideradas.
Outra solução seria utilizar embarcações mais especializadas que possibilitem a
navegação em condições de baixa profundidade. A utilização delas aumenta o custo de
aquisição de embarcação do projeto. Porém esse é compensado pela redução dos custos de
infraestrutura dos pontos de embarque, o que as torna uma opção para ambas as rotas.
Torna-se de extrema importância discutir a criação do ponto de embarque em Itapeba,
ou realizar uma rota excluindo a localidade. A inclusão da região aumenta diretamente a
distância total da rota imaginada, além de limitar as condições de contorno para o sistema de
transporte. Assim nas figuras 22 e 23 são apresentadas as duas possíveis rotas, uma com todas
as regiões já citadas e outra excluindo Itapeba. Ambas as rotas foram criadas utilizando o
Google Maps e utilizando a ferramenta de medição de distâncias para que possam ser feitas
estimativas das distâncias totais de cada uma das rotas.
Figura 22 – Rota A: sem Itapeba
34
Figura 23 – Rota B: incluindo Itapeba
Através da análise das duas rotas pode-se notar que a variação entre as distâncias totais
delas é de aproximadamente um quilômetro, demonstrando que a inclusão de Itapeba não gera
um aumento significativo na distância total da rota.
As localidades das estações de Ponta Grossa, Centro e Araçatiba possuem batimetrias
semelhantes, assim para a rota A serão essas nossas limitações de projeto. Enquanto para a rota
B, devem-se considerar as características físicas da região de Itapeba como fator limitante.
A rota A proposta tem 15,99 km, que correspondem a 8,63 milhas náuticas como pode
ser observado na figura 21. Através da figura 21 é possível perceber uma zona próxima à
margem com profundidade de 0,6 metros nas regiões com maiores restrições. Torna necessária
a construção de zonas de embarque através de decks para a atracação para a utilização de
embarcações mais convencionais. Por esse motivo foi considerada a possibilidade do uso de
embarcações mais especializadas e também das menos sofisticadas.
A rota B idealizada possui uma distância total de 17,05 km como se pode observar na
figura 22, que podem ser convertidas para 9,2 milhas náuticas. Deve-se considerar a lâmina
d’água mínima da região como 0,2 metros na zona de atracação de Itapeba. Essa condição faz
necessária a utilização de embarcações especiais, tornando possível utilizar pontos de embarque
em terra.
35
Segundo o Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental (SiSBaHiA) as marés
encontradas na região têm influência muito baixa sobre o complexo lagunar, logo não se torna
necessária a preocupação com a variação dessa profundidade da região de atracação. E segundo
ROSMAN (2007) o leito do complexo lagunar é caracterizado por um fundo arenoso com a
predominância de areias médias.
Alguns fatores podem dificultar a implementação da rota pretendida:
• Assim como observado por FARAH (2005) a dispersão das populações dos
terminais pode resultar em mais pessoas optarem pela viagem de ônibus, devido
ao tempo necessário para chegar ao terminal, aumentando o tempo de viagem
do usuário;
• O alto custo do transporte pode resultar em mais pessoas optarem pelo transporte
terrestre, mesmo que esse possa ser mais lento, ou seus pontos de embarque
estarem mais distantes.
Para finalizar as rotas, devem ser estabelecidas as regiões de navegação em baixa
velocidade, devido à aproximação do local de atracação. Foram utilizadas as Recomendações
Permanentes de Segurança da Navegação da Capitânia dos Portos do Rio de Janeiro para essa
tarefa.
Segundo as recomendações não se deve navegar a menos de 200 metros da linha de
base, a qual pode ser estabelecida onde se inicia o espelho d’água. Segundo a Norman-03/DPC
(2005) embarcações de propulsão a motor poderão se aproximar da linha de base caso não haja
nenhum dispositivo contrário estabelecido pela autoridade competente. Toda aproximação
deverá ser feita perpendicular à linha base e com velocidade não superior a 3 nós, preservando
a segurança das pessoas.
Assim os trechos de 200 metros próximos às zonas de embarque deverão ter navegação
com velocidade de 3 nós, totalizando 1600 metros para a rota A e 2000 metros para a rota B de
navegação em velocidade reduzida para o atracamento da embarcação por volta completa na
rota estabelecida. Além dos trechos de aceleração e desaceleração os quais segundo FARAH
(2005) podem ser consideradas como 0,25 milhas náuticas (mn), correspondendo a um total de
2 mn para a rota A e 2,5 mn para a rota B, ou seja, 3,7 e 4,63 quilômetros respectivamente.
36
Em resumo a rota A apresenta:
• 14,39 quilômetros de navegação alternando entre ponto de aceleração,
desaceleração e velocidade de cruzeiro;
• 1,6 quilômetros navegando a uma velocidade de 3 nós;
• Profundidade mínima de 0,6 metros;
• 4 pontos de embarque.
Enquanto a rota B:
• 15,05 quilômetros de navegação alternando entre ponto de aceleração,
desaceleração e velocidade de cruzeiro;
• 2 quilômetros navegando a uma velocidade de 3 nós;
• Profundidade mínima de 0,2 metros;
• 5 pontos de embarque.
37
4. Seleção das Embarcações para Análise
Para a seleção das embarcações utilizadas na análise foram respeitados os limites de
cada rota, o calado e o fundo arenoso. Primeiro foram considerados apenas os limites da rota
A, uma vez que essa é a rota com as condições menos severas. Dessa forma, todas as
embarcações que não podem ser utilizadas para a rota A, também não poderão ser
implementadas na rota B.
4.1. Seleção do tipo de embarcação
4.1.1. Rota A
Primeiramente foram analisadas as propulsões possíveis de serem utilizadas. A primeira
a ser descartada foi a utilização de hidrojato, após representantes da empresa Rjet informarem
que em ambientes arenosos não é recomendável a utilização de hidrojatos com uma distância
entre a quilha e o fundo de menos de 60 centímetros. Assim qualquer tipo de embarcação que
tivesse sua sustentação através do empuxo ou efeitos hidrodinâmicos e utilizasse o sistema a
hidrojato poderiam comprometer o sistema propulsor. Essas são as únicas que utilizam esse
sistema. Logo o uso de hidrojato foi considerado inadequado para a análise. Na figura 24 pode-
se observar o funcionamento do sistema e o porquê é possível entrar detritos.
Figura 24 - Funcionamento do sistema a hidrojato
O sistema a hélice foi analisado junto com os tipos de meios de transporte hidroviários
que normalmente o utiliza. Embarcações que têm como meio de sustentação a hidrostática ou
hidrodinâmica, sendo incluídas embarcações de planeio, catamarãs, de deslocamento,
aerobarcos e SWATHs.
Devido à pequena profundidade na região, existe a possibilidade de que mesmo uma
embarcação com um pequeno calado próxima ao sistema apresente pouca distância até o fundo,
o que poderia resultar em um golpe acidental do propulsor ao solo. Há também a possibilidade
de remexer o leito levando detritos ao hélice, danificando o propulsor. Logo, embarcações já
38
existentes no mercado não iriam garantir a integridade do sistema, mesmo que possuam calado
menor do que o mínimo estabelecido.
Um estudo específico para as condições de projeto deve ser realizado para a inclusão
desse sistema através da utilização de catamarãs ou monocascos. Essa análise que não foi
realizada nesse projeto.
Devido à falta de condições severas, uma vez que a navegação seja feita dentro de uma
lagoa, o uso de SWATHs são injustificáveis. A baixa profundidade impossibilita sua utilização
juntamente aos aerobarcos, devido às estruturas que possuem abaixo da linha d’água.
O último sistema a ser analisado foi a utilização de hélices aéreos. Nenhuma das
condições das limitações da região apresenta um problema para a utilização deles. Logo os
hélices aéreos, não apenas podem ser utilizados, como foram adotados enquanto a solução para
o baixo calado de projeto.
Decidido o tipo de propulsão a ser utilizado, deve-se determinar qual o tipo de
embarcação. É notório que apenas 3 tipos de embarcação normalmente utilizam aero-hélices,
WIGs, ACV e pantaneiras. Os WIGs foram descartados devido ao elevado custo de aquisição.
Uma vez que temos pequenas distâncias a serem percorridas não são necessárias velocidades
que justifiquem seu emprego.
Devido ao seu casco chato e seu sistema de propulsão não possuir contato com o meio
aquático, as pantaneiras podem navegar em pequenas lâminas d’água. Essa condição as torna
apropriadas ao trajeto.
Por fim devem-se analisar os hovercrafts. Como essa embarcação possui sustentação
aeroestática não possui contato com a água. Dessa forma podem navegar a qualquer
profundidade.
4.1.2. Rota B
A partir das conclusões obtidas para a rota A, na qual pantaneiras e hovercrafts podem
realizar o transporte dos passageiros, deve-se analisar se estas também podem ser utilizadas no
trajeto B. Como a região de Itapeba possui uma zona de navegação considerável a 20
centímetros de profundidade, mesmo que fossem adotados projetos de pantaneiras que teriam
calado inferior ao exigido pela região, o efeito squat poderia provocar o encalhe da embarcação.
Esse fenômeno hidrodinâmico é causado quando uma embarcação se move de maneira rápida
39
em uma região de baixa profundidade gerando uma área de baixa pressão que aproxima a
embarcação do fundo. Na figura 25 pode ser observada uma representação do efeito squat.
Figura 25 - Efeito Squat
Dessa forma não se torna recomendável a utilização de pantaneiras, sendo os hovercrafts
os mais adequados para esse trajeto.
4.2. Fonte energética
Devido à alta potência normalmente utilizada nesses tipos de embarcações torna-se
impossível a utilização da fonte energética ser a solar. As embarcações para transporte de
passageiros que utilizam a energia solar apresentam uma potência na ordem de grandeza de 5 a
10 por cento daquelas utilizadas por ACVs.
A utilização de uma fonte elétrica externa não seria um problema em relação à potência.
Porém seu uso acarreta a necessidade de utilização de grandes baterias agregando peso à
embarcação. O aumento de carga gera uma diminuição do peso com passageiros sustentado por
ACVs e um aumento de calado em pantaneiras, necessitando de embarcações maiores para o
transporte de um mesmo número de pessoas, além de encarecer o projeto. Assim serão
utilizados motores a combustão para a propulsão das embarcações, estes normalmente já
utilizados pelas empresas que fabricam esses tipos de embarcação.
4.3. Capacidade da embarcação
Estabelecida a fonte energética e o tipo de embarcação falta determinar a ordem de
grandeza do número de passageiros das embarcações a serem analisadas. Para essa análise foi
determinado que fossem consideradas capacidades entre 10 e 40 passageiros, uma vez que essa
é normalmente a mesma de ônibus e micro-ônibus.
40
4.4. Embarcações selecionadas
Deve-se ser recordado que para hovercrafts o calado não é uma informação importante
uma vez que utilizam sustentação aerostática. Porém condições de mar e de vento podem
apresentar-se como limitações para o uso dessa embarcação. Como teremos a navegação em
uma lagoa, as ondulações apresentadas no local podem ser desprezadas. Condições de vento
podem apresentar restrições quanto ao uso de hovercrafts. Porém a região não possui histórico
de condições severas. Assim haverá dias que não será possível navegar com ACVs devido às
condições meteorológicas, mas não sendo configurado como um dos fatores limitantes para a
seleção dos hovercrafts.
Assim os limites estabelecidos para ambas as rotas são:
• Capacidade mínima de passageiros: 10;
• Capacidade máxima de passageiros: 40;
Para a rota A:
• Calado máximo de 0,6 metros;
• Embarcações do tipo hovercraft ou pantaneiras.
Para a rota B:
• Embarcações do tipo hovercraft.
Na tabela 2 estão as embarcações selecionadas e suas principais características, onde
apenas a pantaneira, Caravan 24’ e a Touring 22, não podem ser utilizadas para a rota B:
41
Tabela 2 - Embarcações selecionados
Nome do Modelo
Fabricante Comprimento
(m) Calado
(m) Capacidade
(psg.) Velocidade
Cruzeiro (nós) Potência
(Hp) Consumo
(litros/hora) Combustível
Vanguard V18
Vanair Hovercraft
11,05 - 19 35 350 33 Diesel
Vector V25 Vanair
Hovercraft 12,49 - 25 35 370 35 Diesel
Christy 9204
Christy Hovercrafts
8,23 - 12 32 205 20 Gasolina/
Diesel
Griffon 2000TD
Griffon Hoverwork
12,7 - 15 34 440 75 Diesel
Griffon 2400TD
Griffon Hoverwork
13,4 - 18 35 585 100 Diesel
A8 hovercraft
Aerohod 8,25 - 10 27 198 30 Gasolina/
Diesel
A20 hovercraft
Aerohod 12,9 - 28 27 370 59 Diesel
24' Caravan
1000 Islands Airboats
7,19 0,3 10 30 550 27 Gasolina
Touring 22 Diamondback
Airboats 7,32 0,2 22 25 550 46 Gasolina
Todas as embarcações selecionadas obedecem aos pré-requisitos de projeto. Percebe-se
que todas as embarcações possuem velocidades de cruzeiro próximas a 30 nós e que o aumento
da capacidade de passageiros não acarreta um grande aumento no seu comprimento.
Alguns dos ACVs tiveram sua concepção de direção parecida com veículos terrestres
para facilitar a sua navegação, utilizando volantes, instrumentação e um painel muito similar
àqueles encontrados em carros. Algumas das embarcações, tanto pantaneiras quanto
hovercrafts utilizam motores automotivos, até mesmo regionais, para facilitar a manutenção e
a reposição de peças. Tais peças são normalmente feitas no Canadá, Reino Unido, Rússia ou
Estados Unidos, podendo se adequar ao mercado nacional, facilitando a manutenção e reposição
de peças e o aprendizado para seu uso. Um exemplo desse tipo de embarcação é a Christy 9204,
a qual encontra na figura 26 demonstrando seu interior.
Figura 26 - Interior do hovercraft Christy 9204
42
4.5. Terminal de Passageiros
A região não possui nenhum tipo de terminal previamente utilizado para transporte de
passageiros em hidrovias. Assim para a implementação do transporte se faz necessário que
sejam construídos todos os pontos de embarque.
4.5.1. Cais fixo
São construções realizadas para locais específicos, as quais podem utilizar aço, concreto
e madeira, servindo de conexão de passarelas e atracadouros para as embarcações. Uma vez
que não existe variação de maré sua utilização é recomendada para a rota A, a qual irá servir
para que as embarcações atraquem em regiões mais profundas, em caso de ser escolhida e ser
utilizadas embarcações de sustentação hidroestática ou hidrodinâmicas.
4.5.2. Cais flutuante
Os cais flutuantes são construídos normalmente em aço, podendo ser utilizado
poliestireno expansível (EPS) naval, reforçados com fibra de vidro, ou matérias poliméricas
com o mesmo fim do cais fixo. Normalmente é utilizado em locais com variação de maré. Seu
projeto é de fácil montagem e pode ser adaptado em diferentes locais, podendo ser utilizado em
locais de teste. Mesmo que a região de análise não apresente variação de maré, esse poderia ser
adotado, uma vez que existem incertezas de projeto. Dessa forma se faz possível realizar
pequenas modificações a fim de melhorá-lo. Na figura 27 é apresentado um cais flutuante
utilizado para fins particulares fabricado pela empresa Smart Pier.
Figura 27 – Cais flutuante da empresa Smart Pier
43
4.5.3. Terminais terrestres
Embarcações como hovercrafts e pantaneiras podem utilizar terminais terrestres para
embarcar e desembarcar passageiros. As pantaneiras podem encalhar para tal finalidade e os
ACVs conseguem subir em terra. Para os hovercrafts normalmente é feita a terraplanagem do
local e depois é asfaltado o local que será utilizado, sendo esse o adotado para todas as paradas
da rota B. A figura 28 apresenta um terminal de hovercraft utilizado na Inglaterra.
Figura 28 – Terminal de hovercrafts, Inglaterra
4.5.4. Controle de embarque
Além do terminal responsável pelo atracamento da embarcação, deve-se recordar que é
preciso haver o controle de embarque de passageiros. Esse controle pode ser feito no próprio
cais ou no terminal terrestre, implementando catracas para controle do acesso, assim como
ponto de venda de bilhetes e assentos, para que os passageiros possam esperar pelo transporte
de forma adequada.
44
5. Análise de Tempos
A partir das embarcações já selecionadas, deve ser elaborada a análise de tempos para
as embarcações, a fim de descobrir o tempo total para cada embarcação percorrer todo o trajeto,
o que levará ao custo do projeto.
5.1. Tempo de aceleração e desaceleração
Segundo LEMOS (2001), embarcações convencionais utilizam cerca de 2 a 3 minutos
para acelerar e de 1 a 2 minutos para desacelerar, enquanto EAVs necessitam de 2 e 1 minuto
respectivamente para cada tarefa. Como todas as embarcações selecionadas podem ser
consideradas EAVs, o tempo de qualquer uma das embarcações para realizar manobras de
aceleração e desaceleração é de 3 minutos por parada.
5.2. Tempo de atracação e desatracação
Segundo FARAH (2005), EAVs tardam a atracar ou desatracar 2 minutos em média
para cada ação, enquanto embarcações convencionais o fazem entre 2 e 4 minutos. Dessa forma
é totalizado um tempo de 4 minutos por ponto de embarque para as embarcações já
selecionadas.
5.3. Tempo de Viagem Aquaviária
Pode ser entendido como Tempo de Viagem Aquaviária (TVA) o somatório dos tempos
de desatracação, aceleração, viagem em cruzeiro, desaceleração e atração total do trajeto. A
diferença entre as duas rotas além da distância, se dá pelo número de paradas, o trajeto A tem
4 pontos de embarque e desembarque enquanto o B possui 5. Assim ao tempo de viagem
aquaviária de A são somadas 4 tempos de aceleração, desaceleração, atracação e desatracação
enquanto em B são 5. Assim TVA pode ser entendido como tempo da embarcação navegando,
para tal pode ser usada a seguinte expressão:
𝑇𝑉𝐴 = ∑𝑇𝑑𝑒𝑠𝑎𝑡𝑟𝑎𝑐𝑎çã𝑜 + ∑𝑇𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎çã𝑜 + 𝑇𝑣𝑖𝑎𝑔𝑒𝑚𝑑𝑒𝑐𝑟𝑢𝑧𝑒𝑖𝑟𝑜 + ∑𝑇𝑑𝑒𝑠𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎çã𝑜 + ∑𝑇𝑎𝑡𝑟𝑎𝑐𝑎çã𝑜
Onde:
• Tdesatracação: tempo necessário para retirar as amarras do atracadouro e manobrar
a embarcação ao sentido desejado, alcançando a velocidade restrita;
• Taceleração: tempo que leva a embarcação a passar da velocidade restrita para de
serviço;
45
• Tviagem de cruzeiro: duração da viagem sob velocidade restrita e sob velocidade de
serviço;
• Tdesaceleração: tempo que leva a embarcação a passar da velocidade de serviço para
restrita;
• Tatracação: tempo necessário para manobrar e colocar as amarras para seu
atracamento.
A tabela 3 apresenta os tempos de viagem aquaviária das embarcações selecionadas:
Tabela 3 - Tempo de viagem aquaviária para ambas rotas
Embarcação
Velocidade
Reduzida (hr)
Velocidade de
Serviço (hr)
Tempo Aceleração /
Desaceleração (hr)
Tempo Atracação /
Desatracação (hr) Total (hr)
Rota A Rota B Rota A Rota B Rota A Rota B Rota A Rota B Rota A Rota B
Vanguard
V18 0,28 0,36 0,16 0,16 0,27 0,33 0,27 0,33 0,98 1,19
Vector V25 0,28 0,36 0,16 0,16 0,27 0,33 0,27 0,33 0,98 1,19
Christy 9204 0,28 0,36 0,18 0,18 0,27 0,33 0,27 0,33 0,99 1,2
Griffon
2000TD 0,28 0,36 0,17 0,17 0,27 0,33 0,27 0,33 0,98 1,19
Griffon 2400TD
0,28 0,36 0,16 0,16 0,27 0,33 0,27 0,33 0,98 1,19
A8 hovercraft 0,28 0,36 0,21 0,21 0,27 0,33 0,27 0,33 1,03 1,24
A20
hovercraft 0,28 0,36 0,21 0,21 0,27 0,33 0,27 0,33 1,03 1,24
24' Caravan 0,28 - 0,19 - 0,27 - 0,27 - 1,01 -
Touring 22 0,28 - 0,23 - 0,27 - 0,27 - 1,04 -
5.4. Tempo de embarque e desembarque nos terminais
De acordo com LEMOS (2000) considera-se uma taxa de transferência de 200
passageiros por minuto em média para embarque e desembarque de passageiros em EAVs.
Assim utilizada essa estimativa para embarque e desembarque em embarcações com a
capacidade daquelas selecionadas, o tempo em terminal (Tterminal) poderia ser considerado
desprezível para o problema, o que não é real para este problema. Assim, a partir do tempo
encontrado por LEMOS (2000), foi considerando um efeito de escala a fim de estabelecer uma
taxa de embarque e desembarque. A taxa de transferência da embarcação selecionada com a
maior capacidade, A20 Hovercraft com capacidade para 28 passageiros, tardaria o mesmo que
o maior tempo encontrado por LEMOS (2000), ou seja, 2,5 minutos para realizar o embarque
ou desembarque a fim de encontrar a taxa de transferência correspondente. O resultado
encontrado foi de uma taxa de transferência de 11 passageiros por minuto. Essa taxa foi
46
utilizada para estabelecer todos os tempos de embarque e desembarque para todas as
embarcações, inclusive da embarcação A20 Hovercraft resultando em um tempo de embarque
e desembarque de 2,55 minutos por ponto de embarque.
5.5. Tempo de viagem redonda
O tempo de viagem redonda (TVR) para uma rota circular, assim como as selecionadas
pode ser considerado como o tempo de viagem aquaviária mais o tempo em terminal, assim
como na expressão:
𝑇𝑉𝑅 = 𝑇𝑉𝐴 + ∑𝑇𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
Onde:
• TVA = Tempo de Viagem aquaviária;
• ∑TTerminal = Somatório dos tempos de embarque e desembarque para cada rota
proposta.
Os tempos de viagem redonda estão apresentados na tabela 4.
Tabela 4 - Tempo de viagem redonda para ambas rotas
Embarcação TVA (min) TVR (min)
Rota A Rota B Rota A Rota B
Vanguard V18 58,69 71,24 72,51 88,52
Vector V25 58,69 71,24 76,88 93,97
Christy 9204 59,62 72,15 68,35 83,06
Griffon 2000TD 58,99 71,53 69,89 85,16
Griffon 2400TD 58,69 71,24 71,79 87,61
A8 hovercraft 61,63 74,10 68,90 83,19
A20 hovercraft 61,63 74,10 81,99 99,56
24' Caravan 60,34 - 67,62 -
Touring 22 62,65 - 78,65 -
5.6. Intervalo entre partidas
Segundo LEMOS (2000) existem duas formas de determinar o intervalo entre partidas
sucessivas (Headway) das embarcações (Tentre partidas).
A primeira utiliza a demanda da capacidade de passageiros da embarcação e a demanda
sendo o intervalo calculado através da seguinte expressão:
47
𝑇𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑑𝑎𝑠 = 60 𝑥𝑝𝑎𝑥
𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎
Onde:
• I = frequência de atendimento, em minutos;
• Pax = capacidade de passageiros da embarcação;
• D = demanda de passageiros, por hora.
A segunda estabelece uma comparação com serviços prestados por outros modais e
então utiliza os valores estabelecidos por eles para se manter competitivo. Esse foi o método
adotado para a análise, o qual utiliza a seguinte expressão:
𝑇𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑑𝑎𝑠 = 𝑇𝑉𝑅
𝑛
Onde:
• I = frequência de atendimento, em minutos;
• TVR = tempo de viagem redonda;
• n = número inteiro de embarcações que realizará o transporte.
5.7. Tempo médio de permanência do usuário no sistema
O tempo médio de permanência (TMP) foi descrito por FARAH (2005) como o tempo
percebido pelo usuário ao utilizar o sistema. A partir do conceito, pode ser descrito para um
sistema circular como:
𝑇𝑀𝑃 = 𝑇𝑚é𝑑𝑖𝑜𝑑𝑒𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎 + 𝑇𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒 +𝑇𝑉𝐴
2+ ∑ 𝑇𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑖𝑠 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑚𝑒𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑜𝑠 +
𝑇𝑑𝑒𝑠𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒
2
Onde:
• Tmédio de espera = ½ Tentre partidas; essa hipótese pode ser utilizada para processos
completamente randômicos, como em serviços urbanos ou de alta frequência;
• ½ TVA = Tempo médio de viagem aquaviária.
• ½ Tdesembarque= Tempo médio que um passageiro leva para desembarcar em sua
parada final;
• Tembarque = Tempo de embarque no terminal inicial;
• Tterminais intemediários = Tempo de terminal para os pontos de embarque entre os final
e inicial.
48
A figura 29 ilustra como foi encontrada a equação do TMP para a rota A, onde os
círculos pretos representam os terminais da rota, as setas o percurso, a letra E os tempos de
embarque e a letra D os tempos de desembarque para a média de percurso.
Figura 29 – Esquema TMP rota A
Assim o TMP pode ser descrito pela seguinte expressão para a rota A:
𝑇𝑀𝑃𝐴 = 𝑇𝑚é𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎 +𝑇𝑉𝐴𝐴
2+ 2𝑇𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒 +
3𝑇𝑑𝑒𝑠𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒
2
Onde:
• TMPA = Tempo médio de permanência do usuário no sistema da rota A;
• Tmédio de espera = ½ Tentre partidas;
• ½ TVAA = Tempo médio de viagem aquaviária para a rota A;
• ½ Tdesembarque= Tempo médio que um passageiro leva para desembarcar em sua
parada final;
• Tembarque = Tempo de embarque nos terminais;
• Tdesembarque = Tempo de desembarque nos terminais.
O tempo médio de volta redonda (TVR) para a rota A pode ser representado pela
seguinte expressão:
𝑇𝑉𝑅𝐴
2=
𝑇𝑉𝐴𝐴
2+ 2𝑇𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒 + 2𝑇𝑑𝑒𝑠𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒
Onde:
• TVRA = Tempo de volta redonda da rota A;
• ½ TVAA = Tempo médio de viagem aquaviária para a rota A;
• Tembarque = Tempo de embarque nos terminais;
• Tdesembarque = Tempo de desembarque nos terminais.
49
Dessa forma substituindo o TVR na fórmula do TMP, encontra-se a seguinte expressão:
𝑇𝑀𝑃𝐴 = 𝑇𝑚é𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎 +𝑇𝑉𝑅𝐴
2−
𝑇𝑑𝑒𝑠𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒
2
Onde:
• TMPA = Tempo médio de permanência do usuário no sistema da rota A;
• TVRA = Tempo de volta redonda da rota A;
• Tmédio de espera = ½ Tentre partidas;
• ½ Tdesembarque= Tempo médio que um passageiro leva para desembarcar em sua
parada final;
Para a rota B foi feito o mesmo processo. A figura 30 ilustra como foi encontrada a
equação do TMP para a rota B. Onde os círculos pretos representam os terminais da rota, as
setas o percurso, a letra E os tempos de embarque e a letra D os tempos de desembarque para a
média de percurso, assim como feito para a rota A.
Figura 30 – Esquema TMP rota B
Assim o TMP pode ser descrito pela seguinte expressão para a rota B:
𝑇𝑀𝑃𝐵 =𝑇𝑉𝐴𝐵
2+ 3𝑇𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒 +
5𝑇𝑑𝑒𝑠𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒
2
Onde:
• TMPB = Tempo médio de permanência do usuário no sistema da rota B;
• Tmédio de espera = ½ Tentre partidas;
• ½ TVAB = Tempo médio de viagem aquaviária para a rota B;
• ½ Tdesembarque= Tempo médio que um passageiro leva para desembarcar em sua
parada final;
• Tembarque = Tempo de embarque nos terminais;
• Tdesembarque = Tempo de desembarque nos terminais.
50
O tempo médio de volta redonda (TVR) para a rota B pode ser representado pela
seguinte expressão:
𝑇𝑉𝑅𝐵
2=
𝑇𝑉𝐴𝐵
2+
5𝑇𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒
2+
5𝑇𝑑𝑒𝑠𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒
2
Onde:
• TVRB = Tempo de volta redonda da rota B;
• ½ TVAB = Tempo médio de viagem aquaviária para a rota B;
• Tembarque = Tempo de embarque nos terminais;
• Tdesembarque = Tempo de desembarque nos terminais.
Dessa forma substituindo o TVR na fórmula do TMP, encontra-se a seguinte expressão:
𝑇𝑀𝑃𝐵 = 𝑇𝑚é𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎 +𝑇𝑉𝑅𝐵
2+
𝑇𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒
2
Onde:
• TMPB = Tempo médio de permanência do usuário no sistema da rota B;
• TVRB = Tempo de volta redonda da rota B;
• Tmédio de espera = ½ Tentre partidas;
• ½ Tdesembarque= Tempo médio que um passageiro leva para desembarcar em sua
parada final;
Foram analisadas as possibilidades de utilização de 1 a 3 embarcações daquelas
selecionadas para ambas as rotas. Seus resultados estão na tabela 5.
51
Tabela 5 - Tempo médio de permanência do usuário no sistema
Embarcação
TVA (min)
1/2 Headway Tempo Médio de Permanência
Quantidade de barcos Quantidade de barcos
1 2 3 1 2 3
Rota
A
Rota
B
Rota
A
Rota
B
Rota
A
Rota
B
Rota
A
Rota
B
Rota
A
Rota
B
Rota
A
Rota
B
Rota
A
Rota
B
Vanguard V18 72,5 88,5 72,5 88,5 36,3 44,3 24,2 29,5 71,6 89,4 53,5 67,3 47,5 59,9
Vector V25 76,9 94,0 76,9 94,0 38,4 47,0 25,6 31,3 75,7 95,1 56,5 71,6 50,1 63,8
Christy 9204 68,3 83,1 68,3 83,1 34,2 41,5 22,8 27,7 67,8 83,6 50,7 62,8 45,0 55,9
Griffon
2000TD 69,9 85,2 69,9 85,2 34,9 42,6 23,3 28,4 69,2 85,8 51,7 64,6 45,9 57,5
Griffon
2400TD 71,8 87,6 71,8 87,6 35,9 43,8 23,9 29,2 71,0 88,4 53,0 66,5 47,0 59,2
A8 hovercraft 68,9 83,2 68,9 83,2 34,4 41,6 23,0 27,7 68,4 83,6 51,2 62,8 45,5 55,9
A20 hovercraft 82,0 99,6 82,0 99,6 41,0 49,8 27,3 33,2 80,7 100,8 60,2 75,9 53,4 67,6
24' Caravan 67,6 - 67,6 - 33,8 - 22,5 - 67,2 - 50,3 - 44,6 -
Touring 22 78,7 - 78,7 - 39,3 - 26,2 - 77,7 - 58,0 - 51,4 -
52
6. Estimadores de Custo
O sistema de transporte proposto não pode possuir um intervalo entre partidas maior do
que os meios de transportes coletivos atuais já possuem. Dessa forma a frequência do sistema
deve ser próxima àquela observada na tabela 1, a fim de utilizar a menor quantidade de
embarcações possíveis. Na tabela 1 são apresentadas as frequências de 3 linhas municipais que
realizam o transporte de passageiros da região, uma vez que o serviço proposto irá realizar o
transporte das 3 regiões, logo não poderá apresentar uma frequência menor do que qualquer
uma das apresentadas, sendo o tempo máximo de headway igual a uma hora. Deve ser
assegurado também que o tempo médio de permanência do sistema dos passageiros não se veja
afetado, o qual também tem relação com TVA.
Com o intuito de determinar o tempo de operação diário do sistema, foram utilizados os
dados do sistema de transporte coletivo terrestre. Segundo a empresa EPT a operação diária tem
início às 4 horas e 30 minutos da manhã e encerrando aproximadamente às 23 horas e 30
minutos, para a linha Rodoviária X Retiro, a qual possui o maior período de funcionamento
diário. Assim pode ser adotado como período de operação 19 horas diárias. Os horários de
menor fluxo de passageiros devem ser utilizados para a manutenção e abastecimento da
embarcação, a fim de que os horários de pico funcionem normalmente.
Segundo FARAH (2005) devem-se adotar 20 dias de off-hire anuais a fim de revisões
de casco, máquinas, equipamentos de automação, segurança e vistorias para manutenções e
notação de classe que deverão ser realizadas. Logo, o ano operacional é de 300 dias. Como
existe normalmente uma queda de transporte nos fins de semana, podem ser adotados intervalos
maiores entre partidas, a fim de se adequar melhor ao fluxo de passageiros.
6.1. Estimadores de Custo
Segundo STOPFORD (1997), o custo total do navio pode ser calculado através da
seguinte equação:
𝐶𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐶𝐶𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙 + 𝐶𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 + 𝐶𝑉𝑖𝑎𝑔𝑒𝑚
Custo de capital deve ser entendido como o custo de aquisição das embarcações que
serão utilizadas para o transporte e os terminais. Custo operacional como aquele referente à
manutenção e operação da embarcação, enquanto o custo de viagem diz respeito aos
consumíveis. O custo total é calculado como um custo diário.
53
6.2. Custo de Capital
Segundo LEMOS (2000), ao se utilizar terminal privado, o custo de capital do terminal
é somado ao custo de capital e o custo de administração do terminal é contado no custo
operacional. O custo de capital é formado pelo somatório dos custos de aquisição das
embarcações e terminais, sendo aplicadas as devidas taxas de financiamento e de desconto.
A taxa de desconto pode ser entendida como a taxa mínima de atratividade (TMA)
definida a priori pelo investidor com base no custo de oportunidade e benefícios de cada uma
das fontes de capital. Segundo SOUZA (2010), as taxas de desconto para estimar o custo de
capital das embarcações podem variar entre 8% e 12%. Assim para análise foi adotada a média
de 10%. Esse valor junto ao tempo de vida útil, de 20 anos para a análise, é utilizado para
calcular o custo de capital anual referente às embarcações
Através de catálogos das fabricantes das embarcações selecionadas foi determinado o
preço internacional das embarcações, que se encontram na tabela 6. Assim foram calculados
dois custos de capital, um utilizando um sistema de financiamento internacional, os impostos
referentes à sua importação e o preço internacional, enquanto o outro foi calculado utilizando
um estimador para a correção para o preço nacional e financiamento através do fundo da
marinha mercante.
Tabela 6 – Preço internacional das embarcações selecionadas
Nome do Modelo Preço Internacional (US$)
Vanguard V18 789.000,00
Vector V25 889.000,00
Christy 9204 128.540,00
Griffon 2000TD 1.452.000,00
Griffon 2400TD 1.936.000,00
A8 hovercraft 73.000,00
A20 hovercraft 360.000,00
24' Caravan 169.000,00
Touring 22 120.000,00
6.2.1. Custo de capital da embarcação importada
Para determinar o custo de capital da embarcação importada se faz necessário
determinar o montante da barreira tarifária referente à importação de embarcações de
54
passageiros. Segundo SOUZA (2010) a carga tributária total envolvida no processo de
importação representa 41% do valor do contrato.
As condições de financiamento para a aquisição das embarcações foram determinadas
através das condições de financiamento internacional da Organização para a Cooperação e
Desenvolvimento Econômico (OECD). Os juros aplicados têm sido muito reduzidos, porém é
esperado que retornem aos encontrados anteriormente como os apresentados por SOUZA
(2010), os quais foram utilizados na análise:
• Carência de 6 meses;
• Financiamento de 80% da embarcação;
• Período de amortização de 12 anos;
• Taxa de juros de 5 % ao ano.
Os custos de capital de cada uma das embarcações para a situação descrita encontram-
se apresentados na tabela 7, junto ao custo de capital anual para a condição.
6.2.2. Custo de capital da embarcação nacional
Historicamente o Brasil apresenta preços mais elevados do que aqueles praticados no
mercado internacional, segundo SOUZA (2010) essa situação continua a se repetir. De acordo
com GEIPOT (1999) a diferença pode ser estimada para a ordem de 40%. A estimativa de
GEIPOT refere-se a um valor médio de embarcação de grande porte praticadas nos anos 1970-
1990, a qual foi adotada na análise devido à falta de estimadores mais apropriados. Encontrar
os preços praticados nacionalmente pode ser uma solução, a qual tentou-se adotar para a análise,
porém a falta de informações de ACVs e pantaneiras impossibilitou determinar esses valores.
Para o financiamento da embarcação foram utilizadas as condições oferecidas pelo
fundo da marinha mercante para embarcações de passageiros:
• Carência de 4 anos;
• Financiamento de 90% da embarcação;
• Período de amortização de 20 anos;
• Taxa de juros de 2,5~5 % ao ano.
Assim foram calculados os custos de capital para embarcações nacionais utilizando a
taxa média de 3,75% de juros. Os valores encontrados para cada uma das embarcações
selecionadas encontram-se na tabela 7, junto aos custos de capital anual correspondentes.
55
Tabela 7 – Custo de capital para das embarcações selecionadas para a situação de importação e a de fabricação nacional
Embarcação Capital Total
Nacional Capital Anual
Nacional Capital Total
Importada Capital Anual
Importada
Vanguard V18 597.226,31 70.149,98 792.558,85 93.093,67
Vector V25 672.920,39 79.040,98 893.009,91 104.892,61
Christy 9204 97.297,17 11.428,49 129.119,79 15.166,36
Griffon 2000TD 1.099.078,08 129.097,30 1.458.549,37 171.320,66
Griffon 2400TD 1.465.437,44 172.129,73 1.944.732,49 228.427,55
A8 hovercraft 55.256,68 6.490,43 73.329,27 8.613,23
A20 hovercraft 272.498,70 32.007,59 361.623,81 42.476,20
24' Caravan 127.923,00 15.025,79 169.762,29 19.940,21
Touring 22 90.832,90 10.669,20 120.541,27 14.158,73
Como pode ser observada na tabela 7, a condição para a importação apresenta um
aumento de 25% frente à possibilidade de construção pelo mercado nacional. As duas
possibilidades continuarão a ser observadas
6.2.3. Custo de capital dos terminais
Para os custos de capital referente aos terminais foram utilizados estimadores de
fornecedores nacionais de cais. Para o custo dos terminais da rota A foram estimados 4 piers,
variando sua área entre 30, 40 e 50 metros quadrados para os diferentes tipos de cais existentes
(fixo, flutuante e de plástico flutuante). Os estimadores por metro quadrado podem ser
observados a seguir:
• Cais fixo = 1500,00 R$/m²
• Cais flutuante = 2500,00 R$/m²
• Cais flutuante em módulos de polímero = 900,00 R$/m²
Para os terminais terrestres foram considerados os custos com a cimentação de 300
metros quadrados por terminal a fim de alocar até duas embarcações. Para um dos terminais foi
considerado o custo de gradeamento do local, para funcionar como garagem das embarcações,
sendo considerados 70 metros de perímetro com gradeamento. Os estimadores, adquiridos
através de empresas de construção civil se encontram a seguir:
• Cimentação = 90 R$/m²
• Gradeamento = 140 R$/m
Para ambas as rotas foram consideradas a instalação de uma catraca. O custo por catraca
foi adquirido através do catálogo da empresa canal automação, cerca de R$ 2000,00. A venda
56
de bilhetes foi designada ao funcionário presente em cada terminal, sendo necessária a
construção de uma cabine para alocá-lo. O custo por cabine foi determinado através do custo
médio para obras civis determinado pelo IBGE (2019) de 1230,00 reais por metro quadrado
para o estado do Rio de Janeiro. O tamanho por cabine foi considerado como 3 metros
quadrados, e seu custo como 3690 reais por terminal.
Para calcular o custo de capital para os diferentes tipos de terminais, foram utilizadas as
condições de financiamento do BNDES (2019) para sistemas de transporte público, as quais
podem ser observadas a seguir:
• Taxa de 7,25~8,5% de juros anuais;
• Amortização de 20 anos;
• Carência de 6 meses;
• Financiamento de 90% do projeto.
A partir dos estimadores determinados e a taxa de juros média, 7,75%, foram calculados
os custos de capital para os terminais para cada rota sendo convertidos em dólar através da taxa
de conversão média de R$ 2,95 para cada dólar americano, segundo o Centro de Estudos
Avançados em Economia Aplicada da USP (CEPEA) para o período de 2012 a julho de 2019,
os quais podem ser observados na tabela 8, 9, 10 e 11.
Tabela 8 – Custo de capital para os diferentes tipos de cais para a rota A com custo otimista
Área de Cais (m²) 30
ROTA A
Tipo de Terminal Cais Fixo Cais Flutuante Cais Polímero
Custo de Capital Anual (US$) 7713,75 12279,00 4974,60
Tabela 9 – Custo de capital para os diferentes tipos de cais para a rota A com custo esperado
Área de Cais (m²) 50
ROTA A
Tipo de Terminal Cais Fixo Cais Flutuante Cais Polímero
Custo de Capital Anual (US$) 12279,00 15781,82 7713,75
57
Tabela 10 – Custo de capital para os diferentes tipos de cais para a rota A com custo pessimista
Área de Cais (m²) 70
ROTA A
Tipo de Terminal Cais Fixo Cais Flutuante Cais Polímero
Custo de Capital Anual (US$) 16844,25 27496,50 10452,90
Tabela 11 – Custo de capital para terminais terrestres para ambas rotas
Área do Terminal (m²) 300
ROTA A B
Tipo de Terminal Terrestre Terrestre
Custo de Capital Anual (US$) 5347,43 6591,08
6.3. Custo Operacional
O custo operacional é constituído pela despesa com tripulação, rancho, manutenção,
reparos, provisão para docagem, sobressalentes, materiais, seguros e administração.
6.3.1. Tripulação
Devido ao pequeno porte das embarcações selecionadas, contando um arqueamento
bruto abaixo de 10 e a potência máxima abaixo de 750 kW, o capítulo 2 da NORMAN (2005),
estabelece que se faça necessária a presença de um comandante e de um marinheiro de
máquinas.
Segundo GEIPOT (1999), os encargos sociais incidentes no salário são de 131,30%
como pode ser observado na tabela 12.
58
Tabela 12 – Encargos sociais incidentes
Item Índice Descrição
Salário Básico 100,00% 12 vezes o salário básico
Salário Indireto 15,32% 13º e abonos
Previdência Social 27,52% INSS e seguros de acidentes de trabalho sobre salário básico e indireto
FGTS 9,23% 8% do salário básico e indireto
Outros encargos 7,00% Incra e salário educação sobre salário básico e indireto
Férias 39,27% 90 Dias (salários, prev. Social, FGTS e outros encargos)
Ponto 7,85% 5% sobre salários, prev. Social, FGTS e outros encargos
Seguros Privados 22,27% Seguro de vida e saúde referentes a acordos coletivos
Demissões 4,74% Aviso Prévio
Total 231.10%
Fonte: GEIPOT (1999)
Devido ao longo período de operação foi adotada a utilização de duas tripulações por
embarcação além de um período de férias de 30 dias o qual deverá ser cumprido por
contratações temporárias de profissionais no mercado. O custo com tripulação para cada
embarcação encontra-se na tabela 13, com base nos salários determinados por GEIPOT (1999).
Tabela 13 – Salários das tripulações por embarcação
Tripulante QT Salário
(US$)
Encargos
(US$)
Total Unitário
(US$)
Total
(US$)
Comandante (CMT) 2 1.030,00 1.350,33 2.380,33 4760,66
Marinheiro de Convés (MNC) 2 380,00 498,18 878,18 1756,36
TOTAL 4 6517,02
Fonte: GEIPOT (1999)
Além das tripulações deve ser contratado ao menos um profissional de terra com
treinamento especializado em comissariado de bordo por ponto de embarque. Segundo LEMOS
(2001), os salários desses profissionais estão na faixa de US$ 270,00.
6.3.2. Administração
Segundo LEMOS (2001), não existem dados seguros e confiáveis quanto aos custos de
administração para empresas brasileiras em operação na área de transporte de passageiros.
Esses custos incluem aluguel de escritório, contas de luz, água e outros. Pode ser considerada
uma faixa de 10 mil a 50 mil dólares mensais, uma vez que o sistema proposto representa uma
operação pequena foi utilizado o valor de 10 mil dólares mensais.
59
6.3.3. Manutenção e Reparos
O trabalho realizado por FOSS (1991) estabeleceu estimadores de custos para a
manutenção de embarcações que utilizam motores diesel de média e alta rotação, a partir dos
valores encontrados para o motor MTU 16V 396 74L. A potência de um motor pode ser
modificada variando sua rotação ou o volume dos cilindros. A periodicidade das manutenções
e revisões das unidades propulsoras varia de acordo com o nível de potência que o motor é
ajustado.
As manutenções podem apresentar duas condições descritas por FARAH (2005): a
favorável, onde se encontra uma situação ideal de manutenção em que as peças de reposição
estão no local de docagem além de pessoal especializado. E a desfavorável, onde pode ser
necessária a importação de peças ou grandes deslocamentos de mão de obra especializada. Na
tabela 14 estão apresentados os estimadores de custo encontrados por FOSS (1991).
Tabela 14 – Salários das tripulações por embarcação
Fonte: FOSS (1991)
Existem na tabela 13 dois grupos de estimadores de custo: custo de manutenção e reparo
de casco e sistemas de automação, e custo de manutenção e reparos de instalação propulsora,
com motor diesel de alta rotação.
O primeiro grupo pode ser utilizado por todas as embarcações, a não ser hovercrafts e
SES, devido às suas saias de borracha. Já o segundo grupo refere-se às embarcações que
utilizam arranjos de sistemas propulsivos que utilizem motor diesel de alta rotação. Como não
há informações disponíveis de custos de manutenção específicos para cada tipo de embarcação
ou para embarcações a gasolina, esse foi adotado para todas as embarcações selecionadas na
60
análise. Foram consideradas, assim como FARAH (2005), operações em regime de 100%, em
que os componentes são adquiridos a custos médios e que as condições de manutenção são
desfavoráveis.
Segundo FARAH (2005), para hovercrafts pode-se atribuir o seguinte estimador de
custo de manutenção, onde estão inclusos manutenção dos motores, do hélice, do insuflador de
ar, das saias e demais sistemas:
𝐶𝑀𝑎𝑛 𝑒 𝑅𝑒𝑝 = 0,0033%. 𝑃
Onde:
• P = Preço da Embarcação;
• Cman e Rep = possui a unidade de US$/h.
6.3.4. Materiais e Sobressalentes
Segundo LEMOS (2001), operadores de transporte aquaviário de passageiros atribuem
o custo anual de 1% do valor da embarcação para materiais e sobressalentes.
6.3.5. Seguros
Segundo LEMOS (2001), o custo geral com seguro está numa faixa de 2,5% a 3,2% ao
ano sobre o preço das embarcações. Sendo adotado o valor médio de 2,85% para o estudo.
Porém para uma análise mais profunda cabe buscar encontrar estimadores mais precisos.
6.3.6. Docagem e Vistorias
É mandatório para cada período de renovação de classe, a cada cinco anos, que a
embarcação seja inspecionada em dique seco. Além da vistoria de renovação de classe, ainda
são necessárias as vistorias anuais e intermediárias. Após o terceiro ciclo de renovação se faz
necessária a docagem em dique seco da embarcação também nas vistorias intermediárias. As
vistorias podem ser relacionadas a itens de classe como casco e máquinas e a requisitos
estatutários (vinculados a MARPOL, ICLL e SOLAS). O custo anual de um ciclo completo de
vistoria mandatória é da ordem de 35% do custo de manutenção por ano, de acordo com dados
da sociedade classificadora Bureau Veritas, FARAH (2005).
6.4. Custo de Viagem
Custos de viagem podem ser entendidos como o conjunto de custos variáveis, os quais
dependem da realização de uma viagem. Logo são os custos com combustível, no mar e no
61
porto, despesas portuárias, taxas de travessia de canais, comissões e limpeza de porões ou
tanques. Para a análise, compreende a distância percorrida e tempo de uso da embarcação.
Refere-se dessa forma aos consumíveis da embarcação, combustível e óleo.
O regime de operação foi adotado como 345 dias ao ano, com funcionamento de 19
horas diárias. Os consumos das embarcações foram obtidos a partir dos catálogos dos
fabricantes para a velocidade de serviço. Esse consumo foi adotado para todo o percurso, e
sendo desconsiderado o consumo em atracação e embarque de passageiros. Segundo LEMOS
(2000) o custo com óleos e lubrificantes pode ser considerado como 2% do custo total com
combustíveis.
Uma vez que a maioria das embarcações selecionadas utiliza motores automobilísticos
e se tem maior disponibilidade de combustíveis veiculares na região do que de combustíveis
marítimos, fez-se necessário estipular os valores dos combustíveis, tanto do diesel quanto da
gasolina. Segundo a Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustível (ANP) entre
2013 e julho de 2019 o preço médio da gasolina vendida no estado do Rio de Janeiro foi de R$
3,38 por litro, enquanto do óleo diesel foi de R$ 2,58 por litro. Para o mesmo período o preço
do dólar teve uma taxa de conversão média de R$ 2,95 para cada dólar americano, segundo o
Centro de Estudos Avançados em Economia Aplicada da USP (CEPEA). Dessa forma o preço
médio da gasolina foi estipulado como US$ 1,15 por litro enquanto do diesel foi de US$ 0,87.
6.5. Custo Diário da Embarcação
O custo total da embarcação deve ser calculado para um custo anual, então transformado
em um custo total diário, através da seguinte expressão:
𝐶𝐷𝑖á𝑟𝑖𝑜 = 𝐶𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙_𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙
𝐴𝑛𝑜 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙
Onde:
• CDiário = Custo total diário do sistema de transporte;
• CTotal Anual = Custo total anual da operação;
• Ano Operacional = Ano comercial menos período de off-hire, 345 dias.
62
6.6. Custo de Viagem Redonda
O custo de viagem redonda é obtido através da divisão do custo diário pelo número
inteiro de voltas redondas dado pela embarcação em um único dia, apresentada na seguinte
expressão:
𝐶𝑉𝑖𝑎𝑔𝑒𝑚 𝑅𝑒𝑑𝑜𝑛𝑑𝑎 =𝐶𝐷𝑖á𝑟𝑖𝑜
𝑁𝑉𝑅
Onde:
• CViagem Redonda = Custo de viagem redonda da embarcação;
• CDiário = Custo total diário da operação;
• NVR = Número inteiro de voltas redondas dado em um dia pela embarcação.
6.7. Custo por Lugar Oferecido
O custo por lugar oferecido é determinado pela capacidade de passageiros da
embarcação para uma volta redonda. Existem alguns pontos de embarque e desembarque para
ambas as rotas, o que possibilita que um mesmo lugar que tenha sido ocupado anteriormente
possa voltar a ser ocupado antes de terminar a volta redonda. Assim o custo por lugar oferecido
se refere à capacidade da embarcação e à quantidade de pontos de embarque e desembarque.
Calculada pela seguinte expressão:
𝐶𝐿𝑂𝐹 =𝐶𝑉𝑖𝑎𝑔𝑒𝑚 𝑅𝑒𝑑𝑜𝑛𝑑𝑎
𝑃𝐴𝑋 𝑥 𝑁𝑃
Onde:
• CLOF = Custo por lugar oferecido;
• CViagem Redonda = Custo de viagem redonda da embarcação;
• PAX = Capacidade de passageiros da embarcação;
• NP = Número de pontos da rota referida.
6.8. Custo por Lugar Ocupado
O custo por lugar ocupado é determinado pela divisão do custo por lugar oferecido pela
porcentagem de ocupação da embarcação, como pode ser observada na seguinte expressão:
𝐶𝐿𝑂𝐶 = 𝐶𝐿𝑂𝐹
% 𝑂𝑐𝑢𝑝𝑎çã𝑜
63
Onde:
• CLOC = Custo por lugar ocupado;
• CLOF = Custo por lugar oferecido;
• %Ocupação = Taxa de ocupação média por viagem redonda.
Como foram apresentadas antes, para ambas as rotas existe a possibilidade de se ocupar
o mesmo lugar mais de uma vez por viagem redonda. Assim para uma taxa de 100% a cada
ponto de embarque desembarcariam todos a bordo e embarcaria uma quantidade de passageiros
igual à capacidade da embarcação.
64
7. Análise de Viabilidade
7.1. Frequência das embarcações
Como foi elucidado, o tempo de headway do sistema aquaviário deve buscar um valor
próximo àquele desempenhado pelos outros modais. Dessa forma foram adotadas duas
situações: uma onde o intervalo entre partidas obedece ao menor tempo para a frequência dos
ônibus, e outra ao maior tempo, com as informações dos períodos retratados na tabela 2, a fim
de comparar os custos obtidos. Assim foi determinada a partir da tabela 4, onde estão os
intervalos entre partidas a partir da variação do número de embarcações entre 1 e 4, o número
de embarcações necessárias, para cada uma das embarcações selecionadas. Foi considerada
apenas a utilização de embarcações iguais, uma vez que dessa forma permite uma maior
facilidade de peças de reposição e aprendizado da equipe de manutenção, além da possibilidade
de conseguir descontos para a fabricação em série no estaleiro. As tabelas de 15 a 20 apresentam
a quantidade de embarcações e os custos por lugar ocupado para as diferentes situações
apresentadas, a partir de diferentes taxas de ocupação. Apresentam também os diferentes
tamanhos de cais de polímero (30 m², 50 m², 70 m²) para a rota A, que utilizam pantaneiras e
os terminais terrestres para os hovercrafts em ambas as rotas para as embarcações importadas.
Tabela 15 – Custo por lugar ocupado para taxa de ocupação de 30%, headway máximo de 90 minutos e construção nacional
Embarcação Frota Cap
(pax)
CLOC Construção Nacional (US$/Psg.) Taxa de Ocupação 30%
TMP (min)
Cais 30 m² Cais 50 m² Cais 70 m² Terrestre
Rota Rota
A A A A B A B
Vanguard V18 1 19 - - - 5,28 4,23 71,65 89,38
Vector V25 2 25 - - - 3,56 2,90 56,52 71,62
Christy 9204 1 12 - - - 5,46 4,40 67,80 83,60
Griffon 2000TD 1 15 - - - 9,91 7,92 69,21 85,85
Griffon 2400TD 1 18 - - - 9,93 8,18 70,97 88,43
A8 hovercraft 1 10 - - - 7,41 5,94 68,44 83,65
A20 hovercraft 2 28 - - - 3,71 3,01 60,22 75,94
24' Caravan 2 10 6,06 6,10 6,14 - - 50,26 -
Touring 22 2 22 3,87 3,89 3,92 - - 57,99 -
65
Tabela 16 – Custo por lugar ocupado para taxa de ocupação de 30% e headway máximo de 60 minutos e construção
nacional
Embarcação Frota Cap.(pax)
CLOC Construção Nacional (US$/Psg.) Taxa de Ocupação 30%
TMP (min)
Cais 30 m² Cais 50 m² Cais 70 m² Terrestre
Rota Rota
A A A A B A B
Vanguard V18 2 19 - - - 4,55 3,62 53,52 67,25
Vector V25 2 25 - - - 3,56 2,90 56,52 71,62
Christy 9204 2 12 - - - 4,39 3,52 50,72 62,84
Griffon 2000TD 2 15 - - - 9,06 7,21 51,74 64,56
Griffon 2400TD 2 18 - - - 9,22 7,59 53,02 66,52
A8 hovercraft 2 10 - - - 6,13 4,88 51,22 62,85
A20 hovercraft 2 28 - - - 3,71 3,01 60,22 75,94
24' Caravan 2 10 6,06 6,10 6,14 - - 50,26 -
Touring 22 2 22 3,87 3,89 3,92 - - 57,99 -
Tabela 17 – Custo por lugar ocupado para taxa de ocupação de 50% e headway máximo de 90 minutos e construção
nacional
Embarcação Frota Cap.(pax)
CLOC Construção Nacional (US$/Psg.) Taxa de Ocupação 50%
TMP (min)
Cais 30 m² Cais 50 m² Cais 70 m² Terrestre
Rota Rota
A A A A B A B
Vanguard V18 1 19 - - - 3,17 2,54 71,65 89,38
Vector V25 2 25 - - - 2,14 1,74 56,52 71,62
Christy 9204 1 12 - - - 3,28 2,64 67,80 83,60
Griffon 2000TD 1 15 - - - 5,95 4,75 69,21 85,85
Griffon 2400TD 1 18 - - - 5,96 4,91 70,97 88,43
A8 hovercraft 1 10 - - - 4,45 3,57 68,44 83,65
A20 hovercraft 2 28 - - - 2,23 1,81 60,22 75,94
24' Caravan 2 10 3,63 3,66 3,68 - - 50,26 -
Touring 22 2 22 2,32 2,34 2,35 - - 57,99 -
66
Tabela 18 – Custo por lugar ocupado para taxa de ocupação de 50% e headway máximo de 60 minutos e construção
nacional
Embarcação Frota Cap.(pax)
CLOC Construção Nacional (US$/Psg.) Taxa de Ocupação 50%
TMP (min)
Cais 30 m² Cais 50 m² Cais 70 m² Terrestre
Rota Rota
A A A A B A B
Vanguard V18 2 19 - - - 2,73 2,17 53,52 67,25
Vector V25 2 25 - - - 2,14 1,74 56,52 71,62
Christy 9204 2 12 - - - 2,63 2,11 50,72 62,84
Griffon 2000TD 2 15 - - - 5,43 4,33 51,74 64,56
Griffon 2400TD 2 18 - - - 5,53 4,55 53,02 66,52
A8 hovercraft 2 10 - - - 3,68 2,93 51,22 62,85
A20 hovercraft 2 28 - - - 2,23 1,81 60,22 75,94
24' Caravan 2 10 3,63 3,66 3,68 - - 50,26 -
Touring 22 2 22 2,32 2,34 2,35 - - 57,99 -
Tabela 19 – Custo por lugar ocupado para taxa de ocupação de 70% e headway máximo de 90 minutos e construção
nacional
Embarcação Frota Cap.(pax)
CLOC Construção Nacional (US$/Psg.) Taxa de Ocupação 70%
TMP (min)
Cais 30 m² Cais 50 m² Cais 70 m² Terrestre
Rota Rota
A A A A B A B
Vanguard V18 1 19 - - - 2,26 1,81 71,65 89,38
Vector V25 2 25 - - - 1,53 1,24 56,52 71,62
Christy 9204 1 12 - - - 2,34 1,89 67,80 83,60
Griffon 2000TD 1 15 - - - 4,25 3,40 69,21 85,85
Griffon 2400TD 1 18 - - - 4,26 3,50 70,97 88,43
A8 hovercraft 1 10 - - - 3,18 2,55 68,44 83,65
A20 hovercraft 2 28 - - - 1,59 1,29 60,22 75,94
24' Caravan 2 10 2,60 2,61 2,63 - - 50,26 -
Touring 22 2 22 1,66 1,67 1,68 - - 57,99 -
67
Tabela 20 – Custo por lugar ocupado para taxa de ocupação de 70% e headway máximo de 60 minutos e construção
nacional
Embarcação Frota Cap.(pax)
CLOC Construção Nacional (US$/Psg.) Taxa de Ocupação 70%
TMP (min)
Cais 30 m² Cais 50 m² Cais 70 m² Terrestre
Rota Rota
A A A A B A B
Vanguard V18 2 19 - - - 1,95 1,55 53,52 67,25
Vector V25 2 25 - - - 1,53 1,24 56,52 71,62
Christy 9204 2 12 - - - 1,88 1,51 50,72 62,84
Griffon 2000TD 2 15 - - - 3,88 3,09 51,74 64,56
Griffon 2400TD 2 18 - - - 3,95 3,25 53,02 66,52
A8 hovercraft 2 10 - - - 2,63 2,09 51,22 62,85
A20 hovercraft 2 28 - - - 1,59 1,29 60,22 75,94
24' Caravan 2 10 2,60 2,61 2,63 - - 50,26 -
Touring 22 2 22 1,66 1,67 1,68 - - 57,99 -
Os mesmos resultados apresentados nas tabelas de 15 a 20 são apresentados nas tabelas
de 21 a 26, porém essas são referentes à importação das embarcações.
Tabela 21 – Custo por lugar ocupado para taxa de ocupação de 30%, headway máximo de 90 minutos e construção
internacional
Embarcação Frota Cap
(pax)
CLOC Construção Internacional (US$/Psg.) Taxa de Ocupação 30%
TMP (min)
Cais 30 m² Cais 50 m² Cais 70 m² Terrestre
Rota Rota
A A A A B A B
Vanguard V18 1 19 - - - 8,01 6,41 71,65 89,38
Vector V25 2 25 - - - 3,77 3,07 56,52 71,62
Christy 9204 1 12 - - - 5,75 5,94 67,80 83,60
Griffon 2000TD 1 15 - - - 12,56 11,74 69,21 85,85
Griffon 2400TD 1 18 - - - 12,87 12,20 70,97 88,43
A8 hovercraft 1 10 - - - 7,61 7,64 68,44 83,65
A20 hovercraft 2 28 - - - 3,80 3,08 60,22 75,94
24' Caravan 2 10 6,09 6,13 6,18 - - 50,26 -
Touring 22 2 22 3,89 3,91 3,93 - - 57,99 -
68
Tabela 22 – Custo por lugar ocupado para taxa de ocupação de 30% e headway máximo de 60 minutos e construção
internacional
Embarcação Frota Cap.(pax)
CLOC Construção Internacional (US$/Psg.) Taxa de Ocupação 30%
TMP (min)
Cais 30 m² Cais 50 m² Cais 70 m² Terrestre
Rota Rota
A A A A B A B
Vanguard V18 2 19 - - - 2,05 1,64 53,52 67,25
Vector V25 2 25 - - - 1,61 1,31 56,52 71,62
Christy 9204 2 12 - - - 1,91 1,53 50,72 62,84
Griffon 2000TD 2 15 - - - 4,11 3,27 51,74 64,56
Griffon 2400TD 2 18 - - - 4,20 3,45 53,02 66,52
A8 hovercraft 2 10 - - - 2,64 2,11 51,22 62,85
A20 hovercraft 2 28 - - - 1,63 1,32 60,22 75,94
24' Caravan 2 10 2,61 2,63 2,65 - - 50,26 -
Touring 22 2 22 1,67 1,67 1,68 - - 57,99 -
Tabela 23 – Custo por lugar ocupado para taxa de ocupação de 50% e headway máximo de 90 minutos e construção
internacional
Embarcação Frota Cap.(pax)
CLOC Construção Internacional (US$/Psg.) Taxa de Ocupação 50%
TMP (min)
Cais 30 m² Cais 50 m² Cais 70 m² Terrestre
Rota Rota
A A A A B A B
Vanguard V18 1 19 - - - 4,81 3,85 71,65 89,38
Vector V25 2 25 - - - 2,26 1,84 56,52 71,62
Christy 9204 1 12 - - - 3,45 3,57 67,80 83,60
Griffon 2000TD 1 15 - - - 7,54 7,04 69,21 85,85
Griffon 2400TD 1 18 - - - 7,72 7,32 70,97 88,43
A8 hovercraft 1 10 - - - 4,57 4,58 68,44 83,65
A20 hovercraft 2 28 - - - 2,28 1,85 60,22 75,94
24' Caravan 2 10 3,66 3,68 3,71 - - 50,26 -
Touring 22 2 22 2,33 2,34 2,36 - - 57,99 -
69
Tabela 24 – Custo por lugar ocupado para taxa de ocupação de 50% e headway máximo de 60 minutos e construção
internacional
Embarcação Frota Cap.(pax)
CLOC Construção Internacional (US$/Psg.) Taxa de Ocupação 50%
TMP (min)
Cais 30 m² Cais 50 m² Cais 70 m² Terrestre
Rota Rota
A A A A B A B
Vanguard V18 2 19 - - - 2,87 2,29 53,52 67,25
Vector V25 2 25 - - - 2,26 1,84 56,52 71,62
Christy 9204 2 12 - - - 2,67 2,14 50,72 62,84
Griffon 2000TD 2 15 - - - 5,75 4,58 51,74 64,56
Griffon 2400TD 2 18 - - - 5,88 4,83 53,02 66,52
A8 hovercraft 2 10 - - - 3,70 2,95 51,22 62,85
A20 hovercraft 2 28 - - - 2,28 1,85 60,22 75,94
24' Caravan 2 10 3,66 3,68 3,71 - - 50,26 -
Touring 22 2 22 2,33 2,34 2,36 - - 57,99 -
Tabela 25 – Custo por lugar ocupado para taxa de ocupação de 70% e headway máximo de 90 minutos e construção
internacional
Embarcação Frota Cap.(pax)
CLOC Construção Interacional (US$/Psg.) Taxa de Ocupação 70% TMP (min)
Cais 30 m² Cais 50 m² Cais 70 m² Terrestre
Rota Rota
A A A A B A B
Vanguard V18 1 19 - - - 3,43 2,75 71,65 89,38
Vector V25 2 25 - - - 1,61 1,31 56,52 71,62
Christy 9204 1 12 - - - 2,47 2,55 67,80 83,60
Griffon 2000TD 1 15 - - - 5,38 5,03 69,21 85,85
Griffon 2400TD 1 18 - - - 5,52 5,23 70,97 88,43
A8 hovercraft 1 10 - - - 3,26 3,27 68,44 83,65
A20 hovercraft 2 28 - - - 1,63 1,32 60,22 75,94
24' Caravan 2 10 2,61 2,63 2,65 - - 50,26 -
Touring 22 2 22 1,67 1,67 1,68 - - 57,99 -
70
Tabela 26 – Custo por lugar ocupado para taxa de ocupação de 70% e headway máximo de 60 minutos e construção
internacional
Embarcação Frota Cap.(pax)
CLOC Construção Internacional (US$/Psg.) Taxa de Ocupação 70%
TMP (min)
Cais 30 m² Cais 50 m² Cais 70 m² Terrestre
Rota Rota
A A A A B A B
Vanguard V18 2 19 - - - 2,05 1,64 53,52 67,25
Vector V25 2 25 - - - 1,61 1,31 56,52 71,62
Christy 9204 2 12 - - - 1,91 1,53 50,72 62,84
Griffon 2000TD 2 15 - - - 4,11 3,27 51,74 64,56
Griffon 2400TD 2 18 - - - 4,20 3,45 53,02 66,52
A8 hovercraft 2 10 - - - 2,64 2,11 51,22 62,85
A20 hovercraft 2 28 - - - 1,63 1,32 60,22 75,94
24' Caravan 2 10 2,61 2,63 2,65 - - 50,26 -
Touring 22 2 22 1,67 1,67 1,68 - - 57,99 -
Os resultados obtidos das tabelas de 14 a 19 devem ser comparados com os dados do
sistema de transporte terrestre a fim de estabelecer a viabilidade do projeto proposto.
Primeiramente deve-se conferir se o tempo de permanência nos dois sistemas são semelhantes,
para ambas as situações analisadas, headway menor que 60 minutos e headway menor que 90
minutos. Para que possa ser feita tal comparação foi estabelecido o tempo médio de
permanência no sistema terrestre como:
𝑇𝑀𝑃𝑡𝑒𝑟𝑟𝑒𝑠𝑡𝑟𝑒 = 𝑇𝑚é𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎 + 𝑇𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒 + 𝑇𝑉𝑖𝑎𝑔𝑒𝑚 +𝑇𝑑𝑒𝑠𝑒𝑚𝑏𝑎𝑟𝑞𝑢𝑒
2
Onde:
• Tmédio de espera = ½ Tentre partidas; essa hipótese pode ser utilizada para processos
completamente randômicos, como em serviços urbanos ou de alta frequência;
• TViagem = Tempo de viagem em transporte terrestre apresentado na figura 17,
entre as regiões de São João do Imbassaí e o centro de Maricá, 53 minutos.
• ½ Tdesembarque= Tempo médio de desembarque dos passageiros, o qual foi
desconsiderado para a análise.
• Tembarque= Tempo de embarque de passageiros, o qual foi desconsiderado.
71
Foram considerados 2 intervalos entre partidas, 60 e 90 minutos, respectivamente o
menor e o maior intervalo encontrado para as linhas do sistema de transporte existente que faz
a conexão das regiões analisadas, apresentados na tabela 1. Foram encontrados os valores de
83 minutos e 98 minutos respectivamente. Utilizando esses valores como condições limites para
analisar as tabelas de 15 a 26 pode-se perceber que nenhuma das condições apresentadas acaba
sendo descartada devido a essa restrição.
Após a verificação do tempo médio de permanência deve-se comparar o custo por lugar
ocupado para cada alternativa com o preço da passagem das linhas de transporte coletivos
terrestres existentes. Como foi apresentado na figura 17, o preço da passagem das linhas
municipais encontra-se com o valor de 4,55 reais, a qual foi convertida em dólar a uma taxa de
2,95 reais, segundo CEPEA (2019), valor médio comercial correspondente ao período de
janeiro de 2012 a julho de 2019, obtendo o valor de US$ 1,54. Após a comparação foi possível
notar que para taxas de ocupação abaixo de 70 por cento, o custo por lugar ocupado encontra-
se maior do que o preço dos outros modais que irão competir com o sistema proposto, tornando
inviável sua implementação abaixo dessa taxa de ocupação, frente às taxas de ocupação
estudadas.
A tabela 27 apresenta as 5 condições que apresentam o custo por lugar ocupado menor
que o preço da passagem do transporte terrestre, e tempo médio de permanência do usuário
abaixo do limite estabelecido e suas taxas de ocupação respectivas.
Tabela 27 – Custo por lugar ocupado abaixo dos limites pré-estabelecidos
Embarcação Frota Capacidade
(pax)
Taxa de
Ocupação
(%)
Custo Por Lugar
Ocupado (US$/Psg.) Construção Rota
Vector V25 2 25 70 1,24 Nac. B
A20 hovercraft 2 28 70 1,29 Nac. B
Vector V25 2 25 70 1,31 Int. B
A20 hovercraft 2 28 70 1,32 Int. B
Vector V25 2 25 70 1,53 Nac. A
A tabela 28 apresenta as porcentagens do custo total para as condições apresentadas na
tabela 27.
72
Tabela 28–Porcentagens dos custos para as condições abaixo dos limites estabelecidos
Embarcação Frota Rota Custo de Capital (%) Custo de Operação (%) Custo de Viagem (%)
Nacional Internacional Nacional Internacional Nacional Internacional
Vector V25 2 B 18% 23% 48% 45% 34% 32%
A20 hovercraft 2 B 7% 9% 42% 41% 51% 50%
Vector V25 2 A 18% - 48% - 33% -
A tabela 29 apresenta as porcentagens do tempo de volta redonda para cada rota e
embarcação para cada momento da operação.
Tabela 29 – Porcentagem do TVR para cada rota e embarcação
Embarcação
Velocidade
Reduzida (%)
Velocidade de
Serviço (%)
Tempo Aceleração /
Desaceleração (%)
Tempo Atracação /
Desatracação (%)
Tempo Total em
Terminal (%)
Rota A Rota B Rota A Rota B Rota A Rota B Rota A Rota B Rota A Rota B
Vanguard V18 23% 24% 14% 11% 22% 23% 22% 23% 23% 24%
Vector V25 22% 23% 13% 10% 21% 21% 21% 21% 22% 23%
Christy 9204 25% 26% 16% 13% 23% 24% 23% 24% 25% 26%
Griffon 2000TD 24% 25% 15% 12% 23% 23% 23% 23% 24% 25%
Griffon 2400TD 23% 25% 14% 11% 22% 23% 22% 23% 23% 25%
A8 hovercraft 24% 26% 19% 15% 23% 24% 23% 24% 24% 26%
A20 hovercraft 20% 22% 16% 13% 20% 20% 20% 20% 20% 22%
24' Caravan 25% - 17% - 24% - 24% - 25% -
Touring 22 21% - 18% - 20% - 20% - 21% -
A Tabela 30 apresenta as diferenças percentuais entre os TMP terrestres e os aquaviários
para as condições que apresentam viabilidade econômica positiva.
Tabela 30 – Diferença proporcional entre o TMP aquaviário e o terrestre para as situações viáveis
Embarcação Frota TMP Rota
Terrestre
(min)
TMP Rota Aquaviária
(min) Diferença Proporcional (%)
Rota A Rota B Rota A Rota B
A20 hovercraft 2 83 60,2 75,9 27% 9%
Vector V25 2 83 56,5 71,6 32% 14%
Também foram feitos gráficos de dispersão para demonstrar os diferentes resultados
encontrados para as condições que apresentaram os menores custos por lugar ocupados, ou seja,
embarcações nacionais com intervalo entre partida menores de 60 minutos. Os gráficos de 1 a
73
3 apresentam os resultados dos custos por lugar ocupado pelo tempo médio de permanência do
usuário no sistema, para as taxas de 30%, 50% e 70% respectivamente.
Gráfico 1 – Tempo médio de permanência do usuário x custo por lugar ocupado, headway de 60 minutos, embarcações
nacionais, taxa de 30% de ocupação
Gráfico 2 – Tempo médio de permanência do usuário x custo por lugar ocupado, headway de 60 minutos, embarcações
nacionais, taxa de 50% de ocupação
74
Gráfico 331 – Tempo médio de permanência do usuário x custo por lugar ocupado, headway de 60 minutos, embarcações
nacionais, taxa de 70% de ocupação
75
8. Conclusão
A partir dos resultados encontrados na análise de viabilidade podem ser retiradas
algumas conclusões sobre o sistema de transporte hidroviário proposto. Essas se encontram
descritas no presente capítulo.
8.1. Capacidade de passageiros
Nota-se que as embarcações selecionadas possuem velocidade de serviço próxima a 30
nós. Conclui-se que a velocidade das embarcações não é uma variável que gera grandes
diferenças quanto ao tempo médio de permanência do passageiro no sistema (TMP). Ao
desmembrar as porcentagens dos diferentes itens do TVR, como pode ser observado na tabela
29, torna-se evidente que o grande diferencial entre as embarcações é o tempo em terminal.
Este se refere ao tempo necessário para o embarque e desembarque dos passageiros. É possível
observar que a utilização de embarcações de maior capacidade possui essa barreira. Ao
aumentar a capacidade, também acresce o tempo de terminal, levando ao incremento do TMP.
Este tempo médio para as maiores embarcações encontra-se perto do limite estabelecido, como
demonstrado na tabela 30. Também pode ser observado, entre as tabelas 15 e 26, que o aumento
da capacidade da embarcação para uma mesma taxa de ocupação diminui o custo por lugar
ocupado (CLOC). Dessa forma as embarcações com maior capacidade foram as que
apresentaram o menor custo por lugar ocupado.
8.2. Número de embarcações da frota
É possível ser observado na tabela 15 a 26 que o aumento do número de embarcações
para uma mesma taxa de ocupação diminui o CLOC. Isso se deve ao fato de que o aumento de
embarcações não gera um aumento proporcional ao custo de operação, uma vez que o custo
administrativo não se modifica para uma pequena variação na frota.
Dentre os cenários que se aproximam do intervalo entre partidas do sistema de
transporte terrestre, aquele que apresenta o menor custo determina o número de embarcações.
A utilização de mais de 2 embarcações não se encontra de acordo com a demanda esperada para
o transporte proposto, pois gera um intervalo de partidas menor do que aqueles utilizados pela
EPT, não devendo serem adotados. Logo não foi considerado esse cenário para as análises de
viabilidade. A partir da tabela 30 pode-se estabelecer que a utilização de duas embarcações se
encontra perto dos tempos esperados e apresenta menor custo por lugar ocupado quando
comparada com a utilização de apenas uma embarcação. Assim foi determinando que serão
76
adotadas duas embarcações como cenário ideal de acordo com os parâmetros estabelecidos na
análise.
8.3. Escolha da embarcação
A partir dos resultados encontrados no capítulo 7 pode-se notar que, dentre as
embarcações selecionadas, os ACVs foram os que apresentaram melhor viabilidade. Em parte,
o resultado se deve ao custo do combustível utilizado, uma vez que as pantaneiras selecionadas
utilizam gasolina enquanto os hovercrafts utilizam diesel. Por outro lado, essa viabilidade se
deve à maior capacidade de passageiros entre as embarcações selecionadas. Dentre os cenários
analisados, a embarcação Vector V25 foi a que apresentou os menores custos por lugar ocupado
devido à sua maior capacidade frente a maioria das embarcações e seu menor consumo de
combustível frente a outras embarcações.
8.4. Local de Construção
Como pode ser observado na tabela 27, as embarcações construídas no Brasil
apresentam condições melhores. Porém as diferenças para os custos entre produzir
nacionalmente ou importar a embarcação não influenciam de forma tão significativa na análise.
O custo de capital é aquele que menos tem influência frente ao custo total para cada cenário,
como pode ser observado na figura 28. São obtidas 3 condições viáveis dentre as analisadas
com produção nacional e 2 com a importação das embarcações.
8.5. Escolha da rota
A partir dos resultados encontrados no capítulo 7 pode-se notar que a rota A apresenta
maiores custos por lugar ocupado frente a rota B, mesmo a rota B apresentando de maneira
geral custos totais anuais maiores. Esse fenômeno se deve ao fato de que ao existir mais um
ponto de embarque é proporcionada a possibilidade de atender mais passageiros em uma volta
redonda. Assim o aumento de passageiros é benéfico ao CLOC, mesmo havendo um acréscimo
no custo total. Uma vez que o aumento do custo de capital e de viagem devido à inclusão de
Itapeba é pouco significativo.
8.6. Tipo de terminal
Através da análise foi possível observar que as diferentes considerações referentes aos
tipos de terminais pouco impactaram o custo por lugar ocupado. Essa situação se deve ao fato
77
de que os terminais representam a menor fatia do custo de capital. Além disso, como já
mencionado, o custo de capital foi o que menos gerou impactos no projeto.
8.7. Recomendações futuras
Uma possível solução para diminuir o custo de viagem das pantaneiras é o estudo da
sua implementação utilizado motores a diesel. Outra forma é a seleção de pantaneiras com
maior capacidade. Essa modificação se deve ao maior custo da gasolina frente ao diesel e à
observação de que embarcações com maiores capacidades apresentaram valores menores para
o custo por lugar ocupado, para as maiores taxas de ocupação.
Outra possibilidade para a redução dos custos encontrados é a análise de embarcações
monocasco planadores ou catamarãs que utilizem propulsão convencional, pois essas
normalmente apresentam preços de aquisição mais baixos. Como o custo de capital foi o que
menos influenciou o custo total, a utilização dessas não deve apresentar valores muito diferentes
dos apresentados nessa análise.
Para a análise foi considerado que o aumento da frota não modificaria a taxa de
ocupação. A realização de pesquisas para levantamento da demanda do transporte indica as
reais taxas de ocupação, verificando quais dos cenários apresentados mais se aproxima da
realidade. Assim a pesquisa pela demanda pode comprovar um cenário de viabilidade, ou não,
mais preciso. A análise de demanda ainda pode ser utilizada para inclusão, ou não, de Itapeba,
pois, como ficou demostrado a sua inclusão gera uma redução do custo por lugar ocupado,
quando considerada a mesma taxa de ocupação. Porém uma baixa intenção de transporte para
a localidade poderia influenciar a taxa de ocupação do sistema, interferindo diretamente no
custo por lugar ocupado.
Para viabilizar a utilização de embarcações de maior porte deve ser feito um estudo para
determinar com mais exatidão a taxa de transferência de passageiros em embarcações similares
às selecionadas. Dessa forma, junto com o estudo de demanda, pode-se chegar a um cenário em
que seja possível a utilização de embarcações com maior capacidade. E como ficou
demonstrado na análise, para taxas de ocupação semelhantes, o aumento da capacidade reduz
o custo por lugar ocupado.
Como também pode ser observado, embarcações com maiores preços se tornaram mais
vantajosas do que outras com preços mais baixos devido ao consumo delas. Dessa forma se
mostra evidente que, encontrar embarcações com consumo de combustível mais baixo se torna
78
altamente atrativo para a análise, podendo reduzir o custo total, mesmo com um custo de capital
mais elevado.
79
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81
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![ESTUDODEALGORITMOSPARAREDESDETRANSPORTE ...monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10012695.pdf · Hub-LabelCompression[1,18]eTransitNodesRouting[10]. Diferentemente do modelo](https://static.fdocumentos.tips/doc/165x107/60431cd2fc83e956285a1a07/estudodealgoritmospararedesdetransporte-hub-labelcompression118etransitnodesrouting10.jpg)
