O desenvolvimento de modelos é parte deste trabalho, porém de uma forma ainda primária e tímida, já que a avaliação de degradação é parte de grandes projetos de pesquisa com os prazos de entrega de muitos anos. A maior parte de dados de entrada do sistema de suporte à decisão, portanto, depende de pareceres de peritos. Abaixo é descrito o processo do cálculo para estimar os dados de entrada do sistema de suporte à decisão.
Processo de Cálculo 1: Estimativa das cargas sobre a infraestrutura.
A degradação da qualidade é uma função do tempo (em anos) e de carga na pista (toneladas brutas acumuladas ou o número de passagens de trens). Como a Figura 5.2 mostrou, uma série de fatores influencia a degradação. Esta taxa de degradação por componente de infraestrutura se reflete na tonelagem ou limiar de manutenção com base no tempo. Como um exemplo, a aplicação de um tipo mais pesado do trilho pode reduzir a velocidade de desgaste. Se o desgaste é o fator determinante, principalmente em curvas ou em seções com operações de carga por eixo pesados, um trilho mais pesado pode
suportar mais toneladas. Um limite superior é definido de modo a refletir a taxa de degradação mais baixa.
Para o cálculo da tonelagem bruta uma programação de trens de referência é utilizada. A programação pode ser especificada para diferentes intervalos de tempo, a fim de expressar o crescimento do tráfego, ou o declínio. Contém o número esperado de trens, bem como o número de horas de funcionamento por dia. Esta programação também é utilizada para o cálculo do tempo anual de viagens programadas, que é a soma dos tempos de percurso para todos os trens em uma secção particular da via. A programação também revela o tempo disponível de acesso à via que não afeta a qualidade dos serviços de transporte.
Processo de Cálculo 2: Estimativa do volume de manutenção periódica.
Esta etapa consiste em uma estimativa da manutenção periódica. Limites para cada atividade de manutenção são especificados, bem como as cargas acumuladas. O tempo de vida residual e, portanto, os momentos de grande revisão ou renovação são deduzidos de cada componente da infraestrutura. Pode ser configurado para considerar o trabalho durante em múltiplos anos. Além disso, o tomador de decisão pode identificar as atividades mais improváveis de acontecerem, assim o eventual impacto deve ser estudado com os riscos específicos. A contribuição nos custos do ciclo de vida é mostrada separadamente. Finalmente, o número de turnos é calculado com base nas taxas de produtividade para cada atividade.
Processo de Cálculo 3: Estimar os custos totais de manutenção e horas de acesso à via.
Com base no número de acessos por ano os custos totais para a manutenção periódica podem ser calculados com base nos custos por quilômetro, com relação a materiais, e um custo por turno de trabalho, considerando mão de obra e máquinas.
A manutenção diária e as falhas são relacionadas com a tonelagem acumulada em serviço ou o tempo de vida do componente. O usuário pode definir os custos por tonelada ou por ano para inspeção, manutenção e reparação de pequenas falhas. A manutenção diária e a reparação em pequenas falhas são tarefas diferentes, razão pela qual as
estimativas resumidas são usadas. Modo de Falha Análise de Efeitos (FMEA) é a técnica a ser utilizada para estimar a quantidade de manutenção diária e a ocorrência de falhas.
Processo de Cálculo 4: Estimativa do desempenho em função de falha.
Em alguns casos, os gestores de infraestrutura são penalizados ou recompensados por seu desempenho baseado nos minutos de atraso causados por falha dos ativos da infraestrutura. Dependendo dos detalhes do regime de desempenho, uma etapa intermediária é a conversão da restrição de velocidade e tempo de acesso não planejados em minutos de atraso e em cancelamento de viagem. Um modelo que estima os minutos de atraso cumulativos e cancelamentos pode ser incluído, com base no desempenho dos trens e uma série de suposições sobre o impacto de uma restrição de velocidade e acesso à via. Dividindo o total de minutos de atraso pelo total de tempo de viagem programado em um intervalo de tempo especificado podemos calcular a confiabilidade. Uma análise mais avançada do atraso pode ser feita com, por exemplo, um modelo de simulação dedicada, ou usando um método analítico. Assim, a localização de chaves e o número de paradas do trem podem influenciar o atraso cumulativo.
Etapa de Cálculo 5: Estimar os custos do ciclo de vida
Na última etapa a estimativa da confiabilidade e disponibilidade e os custos totais (custo do ciclo de vida) são calculados. Dependendo da situação os custos de construção são incluídos no fluxo de caixa. Outra opção é a de incluir ou excluir os riscos específicos. Finalmente, os custos de financiamento são calculados com base na taxa de juros. Os custos do ciclo de vida das diferentes soluções de projeto ou de manutenção são apresentados como indicador de desempenho.
Para cada cálculo um modelo, que consiste em um conjunto de equações, é utilizado.
Os parâmetros apresentados na Tabela 5.2 foram utilizados para desenvolver as regras de manutenção. O sistema de suporte à decisão proposto calcula alguns dos parâmetros com base nos segmentos de via analisados. Estes dados são utilizados dentro das regras de manutenção, no entanto, alguns dados intermediários podem ser produzidos no processo. Regras simples foram definidas para cada tipo de manutenção,
usando os dados relevantes. Por exemplo: )F Dados da Via ≥ Valor Limite OR Dados
da Via ≥ Valor Limite OR Dados da Via ≥ Valor Limite , T(EN Realize a
Manutenção tipo Y na Data Calculada. A estrutura lógica do sistema do modelo desenvolvido é ilustrada na Figura 5.4. Geralmente, o objetivo principal é o de identificar os requisitos de M&R com vista a classificá-las em algumas categorias. Da mesma forma, o sistema de suporte à decisão proposto fornece as análises de algumas etapas que são primeiro estágio, segundo estágio, Consistência, Melhoria e Avaliação.
Os limites podem ser interdependentes: renovações podem ser agrupadas em tempo e lugar (agregação de renovações em seções de via adjacentes ou de componentes de infraestruturas diferentes). Além disso, é possível que a atividade de manutenção possa prejudicar a condição de outro componente (por exemplo, a qualidade do lastro pode diminuir como resultado da socaria da via).