The document discusses the challenges of implementing Communication Based Train Control (CBTC) systems on operational subway lines. It covers CBTC history, experiences sharing with other metro systems, implementation strategies, and lessons learned. Key points include the need for maintenance and implementation planning, designating an integration manager, and addressing cultural changes required for new systems.
Métricas de software: modelos de contratação e planejamento de projetos
AEAMESP Tecnologia - Palestra "Os Desafios da Implementação do CBTC"
1. 1
Os Desafios da Implementação do
CBTC
Communication Based Train Control
Fábio Siqueira Netto
2. 2
• Apresentar breve histórico do sistema
CBTC, sua evolução e estado atual
• Discutir a troca de experiências com
outros Metrôs do Mundo
• Apontar os desafios de implementa-lo em
linhas operacionais
Objetivo
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Tópicos
1. Introdutório Sistema CBTC
2. Troca de experiências da CMSP com outras operadoras
3. Estratégia de implementação do CBTC (linhas operacionais)
4. Lições aprendidas pela CMSP sobre implementação CBTC
5. Adendo: preocupações com as questões de software em
sistemas metroferroviários
6. Considerações Finais
4. 4
1.1 Introdutório Sistema CBTC
• O CBTC é um sistema normatizado pelo padrão 1474 do IEEE,
que define:
“Sistema automático contínuo de controle de
trens de alta precisão utilizando a determinação da
localização do trem, independente dos circuitos de
via, de alta capacidade, com comunicações
bidirecionais contínuas de dados entre o trem e
controladores da via, capazes de implementar as
funções de: Automatic Train Protection (ATP) ;
Automatic Train Supervisor (ATS) e; opcionalmente
as funções de Automatic Train Operation (ATO) .”
5. 5
• Em meados da década de 1980, Alcatel (Thales) e Bombardier
desenvolveram para o Canadá a primeira alternativa ao sistemas
baseados em circuito de vias, o TBTC (Transmission-Based Train
Control)
• A criação do Rádio Digital no início dos anos 90 incentivou a criação de
novas tecnologias de controle, entre elas o melhoramento do TBTC,
rebatizado para CBTC
• Surge o primeiro CBTC operacional em 2003, na linha do Aeroporto de
São Francisco – EUA
(Automated People Mover - APM)
1.1 Introdutório Sistema CBTC
6. 6
1.1 Introdutório Sistema CBTC
Comparação entre os sistemas de Blocos Fixos (Circuitos
de Via) e Blocos Móveis (CBTC)
7. 7
1.1 Introdutório Sistema CBTC
CCO
VIA
TREM
Arquitetura do CBTC segundo o padrão 1474 do IEEE
Fonte: Análise Preliminar de Risco do
Sistema de Sinalização CBTC: Camargo Jr,
J. B.; Almeida Jr, J. R.; Cugnasca, P. S.
12a Semana de Tecnologia Metroferroviária
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• Aumento da capacidade de transporte das operadoras
• Menor distância entre trens
• Menor headway
• Maior disponibilidade e confiabilidade
• Redução do tempo e dos custos de implementação
• Incremento de segurança – safety e security
• Novas funções operacionais e ferramentas de manutenção
• Interoperabilidade entre plataformas diferentes
• Menor consumo de energia
1.2 Expectativas Iniciais do CBTC
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1.3 O CBTC no Mundo
Fonte: Wikipédia. Status CBTC 2012.
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1. Introdutório Sistema CBTC
2. Troca de experiências da CMSP com outras operadoras
3. Estratégia de implementação do CBTC (linhas operacionais)
4. Lições aprendidas pela CMSP sobre implementação CBTC
5. Adendo: preocupações com as questões de software em
sistemas metroferroviários
6. Considerações Finais
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• Desde 2009, a CMSP tem trocado experiências com outras
operadoras por meio de visitas, reuniões específicas, fóruns
técnicos, congressos e testes em fábricas
• Operadoras que a CMSP já teve contato:
2. Troca de Experiências
CBTC em operação CBTC em Implementação
Milão Santiago
Madrid e Barcelona Bruxelas
Panamá Toronto
Londres Viena*
* Viena não tem projetos do CBTC em andamento, apenas
conversou sobre a tecnologia
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• Visões Gerais das demais operadoras (1):
• Nenhuma operadora tem a demanda e a estrutura de trabalho da
CMSP. Os cenários operacionais e de manutenção são muitos
diferentes, gerando perspectivas também diferentes sobre o CBTC
2. Troca de Experiências
CMSP horário de Pico
TMB (Barcelona) em horário de pico
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• Visões Gerais das demais operadoras (2):
• Para as operadoras mais antigas, o CBTC representa uma
grande evolução e isto faz com exista maior tolerância com
eventuais pendências
2. Troca de Experiências
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• Visões Gerais das demais operadoras (3):
• Impôs mudanças na filosofia da operação e nos procedimentos
• Operação e Manutenção deveriam ter sido integradas ao projeto
• A quebra de paradigma mais complexa é no contexto cultural e
não nos aspectos técnicos
• As funções de regulação do ATS são, neste momento, ponto
crítico do CBTC
• A substituição de sistemas antigos por CBTC é muito mais
complexa que a instalação em linha nova e requer, no mínimo,
três vezes mais o tempo
2. Troca de Experiências
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• Visões Gerais das demais operadoras (4):
• Muitas versões de software até a considerada final
• Tempo de implementação superior ao estimado (linhas operac.)
• Diferenças culturais:
• Entre fornecedores e operadoras: prejudicam o bom
andamento dos projetos, mas podem ser contornadas
• Equipes de um mesmo fornecimento alocadas em países
diferentes dificultam a agilidade na resolução de problemas
• Requisitos para sistemas de baixa e alta demanda são
totalmente diferentes: UTO (baixas/médias) x Driverless
(médias/altas)
2. Troca de Experiências
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1. Introdutório Sistema CBTC
2. Troca de experiências da CMSP com outras operadoras
3. Estratégia de implementação do CBTC (linhas operacionais)
4. Lições aprendidas pela CMSP sobre implementação CBTC
5. Adendo: preocupações com as questões de software em
sistemas metroferroviários
6. Considerações Finais
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3.1 Estratégias de Implementação CBTC
• Em linhas operacionais as atividades de manutenção e de
implementação são conflitantes por natureza
• Pré-requisitos de manutenção:
• Obedecer a programação de atividades para se atender os planos de
manutenção (desempenho e confiabilidade)
• Sistemas e equipamentos devem estar disponíveis para a execução
dessas atividades
• Pré-requisitos da implementação de sistemas:
• Atender escopo, prazo e custo previstos em projeto
• Ter acesso irrestrito aos sistemas e equipamentos para a execução do
projeto
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3.2 Planejamento e Estratégias (1)
• Deve ser feito planejamento antes do início de quaisquer
atividades de implementação
• Tal planejamento deve contar com envolvimento de
equipes de O&M:
• Estabelecimento de acordo de trabalho inicial que defina os horários
de trabalho, recursos necessários e quantidade semanal de acesso
• Realização de reuniões semanais para estabelecimento das
estratégias de convivência com as atividades de O&M
• Criar documento que registre os desvios encontrados e
sirva de referência para outras implementações
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3.2 Planejamento e Estratégias (2)
Aplicar técnicas de
gerenciamento de
projetos
Dedicar Hxh de
engenharia em
revisões de
procedimentos
Inserir nas especificações
as lições aprendidas e
restrições inerentes das
atividades de O&M
Trocar experiências
com outras
operadoras
Definir a figura
de um
Integrador Geral
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3.2 Planejamento e Estratégias (3)
• Integrador Geral:
– Preferencialmente da área de manutenção ou de
operação
– Precisa de uma equipe fixa de apoio formada por
especialistas
– Deve ter respaldo da alta administração
– Deve ter habilidade para administrar conflitos
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1. Introdutório Sistema CBTC
2. Troca de experiências da CMSP com outras operadoras
3. Estratégia de implementação do CBTC (linhas operacionais)
4. Lições aprendidas pela CMSP sobre implementação CBTC
5. Adendo: preocupações com as questões de software em
sistemas metroferroviários
6. Considerações Finais
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• Atividades do CBTC devem ser planejadas entre diversas
áreas da contratada e da operadora:
• Reduz conflitos com as atividades de O&M
• Proporciona integração entre os envolvidos no processo
• Maior produtividade e qualidade nas atividades de
implementação
• O processo de implantação do CBTC tem de ser lento, em
virtude das mudanças envolvidas
• O CBTC não pode ser tratado apenas como uma evolução
tecnológica – impõe mudanças culturais
4. Lições aprendidas
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1. Introdutório Sistema CBTC
2. Troca de experiências da CMSP com outras operadoras
3. Estratégia de implementação do CBTC (linhas operacionais)
4. Lições aprendidas pela CMSP sobre implementação CBTC
5. Adendo: preocupações com as questões de software em
sistemas metroferroviários
6. Considerações Finais
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5. Sistemas Baseados em Software
• Os sistemas evoluíram mesmo, ou apenas
sofreram pequenas mudanças?
• Se houve evolução, será que ela é mesmo
significativa?
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5. Sistemas Baseados em Software
CCO década 1970 CCO anos 2000
Console trem década 1970 Console trem em 2014
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5. Sistemas Baseados em Software
Trem década 1970 O mesmo trem em 2014
Sinalização década 1970 Sinalização em 2014
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5. Sistemas Baseados em Software
• Desafios estratégicos:
– Capacitar equipes de O&M na mesma velocidade da evolução
tecnológica
– Preparar o ambiente para novos paradigmas
– Criar mecanismos que minimizem a forte dependência de
fornecedores
• Desafios táticos:
– Desenvolver novas estratégias de O&M
– Identificar todos os componentes operados por software
– Planejar e controlar a obsolescência dos sistemas baseados em
software
– Desenvolver política de controle de versões de softwares
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5. Sistemas Baseados em Software
• Exemplo: trens do Metrô de São Paulo
– 15 frotas diferentes, da década de 1970 até hoje
– 10 frotas possuem números significativos de softwares
– 900 é a quantidade aproximada de softwares nessas frotas
• 500 estão embarcados (aplicativos)
• 400 são para manutenção
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5. Sistemas Baseados em Software
• Pontos de atenção:
– A lógica de operação dos novos sistemas está no software
– A segurança de novos sistemas – security e safety – estão no
software
• Problema: conhecimento de software é de domínio público
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5. Sistemas Baseados em Software
• Características dos softwares utilizados em metroferrovias:
– Requisitos rígidos de segurança
– Tempo de resposta baixíssimo
– Tolerância à falhas
– Alta disponibilidade e confiabilidade
• Rotinas de Testes em Softwares:
– Assegura o atendimento aos requisitos definidos em projeto
– Atende as necessidades operacionais
– Procura por problemas para garantir a qualidade do sistema
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1. Introdutório Sistema CBTC
2. Troca de experiências da CMSP com outras operadoras
3. Estratégia de implementação do CBTC (linhas operacionais)
4. Lições aprendidas pela CMSP sobre implementação CBTC
5. Adendo: preocupações com as questões de software em
sistemas metroferroviários
6. Considerações Finais
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1. A percepção do CBTC para boa parte das operadoras mais
antigas é de evolução, pois elas partem de sistemas simples
de sinalização
2. Tal percepção favorece o aceite do CBTC com pendências
funcionais, pois há ganhos mesmo com essas pendências
3. Implementação ou modernização de sistemas em linhas
operacionais não são atividades triviais
4. Para que as atividades de O&M não sejam prejudicadas, o
planejamento dessas implementações deve ser feito em
conjunto entre operadora e contratado
6. Considerações Finais (1)
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5. A Figura do Integrador Geral tem forte relação com o sucesso
na logística de implementação ou modernização de sistemas
em linhas operacionais
6. Preferencialmente, implantar CBTC em uma linha por vez,
acumulando conhecimento e experiência para as demais
7. Novos sistemas exigem novas culturas de operação e de
manutenção. A transformação é grande e demanda tempo
para acontecer
8. Choque cultural da CMSP com outras operadoras: abordagens
diferentes sobre segurança do sistema (safety x security)
6. Considerações Finais (2)
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6. Considerações Finais (3)
9. A diferente cultura entre CMSP e demais operadoras fazem
com que o conhecimento técnico da CMSP nem sempre seja
considerado por fornecedores estrangeiros
