ANÁLISE DE INDICADORES AMBIENTAIS DE SIMULADORES DE DIREÇÃO: UMA FERRAMENTA DE TREINAMENTO PARA SEGURANÇA NO TRÂNSITO E A CORRELAÇÃO ENTRE EMISSÃO DE GÁS CARBÔNICO E CONSUMO DE COMBUSTÍVEL

ANALYSIS OF ENVIRONMENTAL INDICATORS OF DIRECTION SIMULATORS: A TRAINING TOOL FOR TRAFFIC SAFETY AND THE CORRELATION BETWEEN CARBONIC GAS EMISSION AND FUEL CONSUMPTION

Claudine Lucy Schamne1, Marcio Teixeira Oliveira2, Samuel Carvalho de Aragão3. Suellen Moreira de Oliveira4

1 Especialista em Educação Profissional, Científica e Tecnológica (EPCT), SEST/SENAT, Três Lagoas- MS, e-mail: claudinelucy03@gmail.com

2 Doutor em Ciências da Informação, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Mato Grosso do Sul – IFMS, Campus Três Lagoas- MS, e-mail: marcio.oliveira@ifms.edu.br

3 Doutor em Ciência Animal, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Pará – IFPA, e-mail: samuelaragao@mec.gov.br

4 Doutora em Administração, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Mato Grosso do Sul – IFMS, Campus Três Lagoas- MS, e-mail: suellen.oliveira@ifms.edu.br

RESUMO

O simulador de direção veicular é um equipamento com características semelhantes ao veículo utilizado no transporte de passageiros. A prática simulada no equipamento faz parte do treinamento de motoristas profissionais. Os resultados das capacitações aumentam a segurança no trânsito, reduzem o consumo de combustível e gases lançados na atmosfera. O objetivo deste trabalho foi analisar os indicadores ambientais de direção por meio da correlação entre emissão de gás carbônico e consumo de combustível em simuladores de direção. Foram selecionados 22 estudantes entre janeiro e novembro de 2019, regularmente matriculados em cursos da unidade do SEST/SENAT de Três Lagoas (MS). Foram apresentadas na pesquisa, informações dos indicadores de consumo de combustível (média, desvio padrão, maior e menor coeficiente de variação %), bem como a análise estatística (modelo de regressão linear) para verificar a correlação entre consumo médio de combustível e emissões de poluentes CO2 em cada um dos cursos. Ao término das análises estatísticas, verificou-se que os números obtidos com o uso do método de regressão linear foram satisfatórios, pois em nenhum dos resultados houve correlação negativa ou ausência de correlação entre as variáveis. As análises resultaram entre forte positiva e positiva moderada.

Palavras-chave: Simulador de direção veicular. Emissão de poluentes. Transporte coletivo de passageiros. Segurança no trânsito.

ABSTRACT

The vehicle driving simulator is a device with similar characteristics to the vehicle used to transport passengers. The simulated practice on the equipment is part of the training of professional drivers. The training results increase traffic safety, reduce the consumption of fuel and gases released into the atmosphere. The objective of this work was to analyze the environmental indicators of direction through the correlation between carbon dioxide emission and fuel consumption in driving simulators. Twenty-two students were selected between January and November 2019, regularly enrolled in courses at the SEST SENAT unit in Três Lagoas (MS). Information on fuel consumption indicators (mean, standard deviation, highest, lowest Coefficient of variation%) was presented in the survey, as well as statistical analysis (linear regression model) to verify the correlation between average fuel consumption and CO2 pollutant emissions. in each of the courses. At the end of the statistical analysis, it was found that using the linear regression method, the numbers obtained were satisfactory, since in none of the results was there a negative correlation or no correlation between the variables. The analyzes resulted between strong positive and moderate positive.

Keywords: Vehicle steering simulator. Pollutant emission. Collective passenger transport. Traffic safety.

1 INTRODUÇÃO

Segundo as estatísticas do Departamento Nacional de Trânsito (Denatran), a frota de ônibus circulante no país, em dezembro de 2019, era de 647.376 veículos do tipo ônibus e de 412.046 do tipo micro-ônibus. A cidade de Três Lagoas, no estado de Mato Grosso do Sul, possui 248 micro-ônibus e 429 ônibus que realizam como principal atividade o transporte diário de funcionários, do tipo fretamento, para as indústrias da cidade.

A utilização do simulador de direção é uma tecnologia inovadora e de grande valia em nossa região. A prática simulada no equipamento faz parte do treinamento de motoristas profissionais e dá aos condutores experiência para enfrentar as diversas situações que podem ocorrer no trânsito – como condições adversas de tempo, via, trânsito, problemas e especificidades no veículo, entre outras. Logo, é possível testar e adequar as reações do condutor para situações específicas. Os resultados desses treinamentos aumentam a segurança no trânsito, ao mesmo tempo que reduzem o consumo de combustível, a emissão de gases na atmosfera e os gastos com manutenção e custos operacionais do transporte.

O setor de transporte no Brasil possui uma participação de 22,8% nas emissões de dióxido de carbono (CO2) do país, sendo que 89,9% das emissões desse setor (ou 20,5% das emissões do Brasil) advêm do modal rodoviário. Esse panorama indica a necessidade de ações voltadas à descarbonização desse segmento, que emite níveis expressivos de gases de efeito estufa (GEE) e poluentes na atmosfera, o que contribui para o agravamento do aquecimento global e gera efeitos nocivos à saúde pública. Esse cenário se deve ao consumo intenso de combustíveis pelo transporte rodoviário, em especial os de origem fóssil (CNT, 2019).

Diariamente, em todo o mundo, um grande número de pessoas envolve-se em acidentes de trânsito. O número de veículos é cada vez maior e a infraestrutura das vias, em sua grande maioria, não é adequada a este crescimento. O comportamento dos motoristas também é uma das principais razões para a ocorrência de acidentes.

O Relatório Mundial sobre a Situação da Segurança no Trânsito (2018) reúne informações de diversos países e apresenta um panorama da situação mundial sobre o tema. Esses números são a ferramenta oficial para monitorar a Década de Ação para a Segurança no Trânsito lançada pela Organização das Nações Unidas (ONU) em 2011, por meio da qual governos em todo o mundo se comprometeram a adotar medidas e políticas públicas de prevenção aos acidentes de trânsito, no período de 2011 a 2020.

Segundo este relatório, aproximadamente 1,35 milhão de pessoas morrem a cada ano em decorrência de acidentes no trânsito; entre 20 e 50 milhões de pessoas sofrem lesões não fatais; os acidentes de trânsito custam à maioria dos países cerca de 3% de seu produto interno bruto (PIB); mais da metade de todas as mortes no trânsito ocorre entre pedestres, ciclistas e motociclistas; as lesões ocorridas no trânsito são a principal causa de morte entre crianças e jovens de cinco a 29 anos.

De acordo com a pesquisa da revista da Confederação Nacional do Trânsito (CNT, 2019) sobre as estatísticas de acidentes de trânsito no Brasil, são registradas cerca de 14 mortes por dia nas rodovias federais. As análises mostram que os veículos pesados não estão presentes na maioria das ocorrências: mais de 60% dos acidentes envolvem carros de passeio; em mais de 40%, há motocicletas; os caminhões estão envolvidos em cerca de 20% dos acidentes. Apesar disso, sabemos que ocorrências envolvendo caminhões trazem riscos maiores devido às características e ao porte desse tipo de veículo.

Conforme referências da CNT, o diesel derivado de petróleo destaca-se como a principal fonte de energia utilizada no modal rodoviário, representando 45,3% do seu consumo energético, seguido da gasolina (27,6%) e do etanol (20,1%). Ressalta-se, ainda, que os combustíveis fósseis, não renováveis e poluentes, correspondem a mais de 75% do consumo de energia no transporte rodoviário nacional (CNT, 2019).

O objetivo deste trabalho foi analisar os indicadores ambientais de direção por meio da correlação entre emissão de gás carbônico e consumo de combustível em simuladores de direção.

2 METODOLOGIA

A pesquisa foi desenvolvida na unidade do Serviço Nacional de Aprendizagem do Transporte (SENAT) situada no município de Três Lagoas (MS). Foram coletados aspectos estatísticos de alunos regularmente matriculados em cursos no simulador de direção. No total, foram selecionados todos os 22 estudantes que realizaram treinamentos no equipamento entre janeiro e novembro de 2019 – motoristas maiores de 21 anos e que possuem Carteira Nacional de Habilitação Profissional nas categorias C, D ou E. A prática no equipamento faz parte do treinamento de motoristas de cargas e de passageiros e dá, aos alunos, experiência para enfrentar desafios reais da profissão. O levantamento estatístico foi distribuído nos seguintes cursos de aperfeiçoamento:

• Segurança no Transporte de Passageiros – Módulo Passageiro;

• Condução Antecipatória Econômica - Módulo Passageiro;

• Condução Antecipatória Segura - Módulo Passageiro;

• Condução em Situações de Risco sob Condições Diversas – Módulo Passageiro;

• Normas de Condução e Legislação de Passageiros – Módulo Passageiro;

• Uso de Sistemas de Tecnologias Embarcadas no Veículo - Módulo Passageiro.

2.1 SIMULADOR DE DIREÇÃO

Os simuladores de direção oferecem uma experiência de alta imersão e simulação da realidade, com três telas de 75 polegadas para o condutor e uma quarta tela para acompanhamento dos observadores.

O simulador possui uma cabine similar à de um veículo real, com comandos reais que favorecem a proximidade com as funcionalidades dos veículos, chamada de posto do condutor (PC), conforme a figura 1.

Figura 1 – Posto do condutor

Fonte: Pro Simulador (SENAT, 2020).

Na figura 2, demonstramos alguns dos comandos utilizados pelo aluno durante as simulações, como volante, freio retarder, alavanca de câmbio manual, seleção de luzes, chave de ignição, botões de abertura e fechamento das portas, freio de estacionamento e pedais.

Figura 2 – Comandos do posto do condutor

Fonte: Pro Simulador (SENAT, 2020).

No painel de indicadores (figura 3), o condutor possui todas as informações como num veículo real: velocímetro, conta-giros do motor, indicador de marcha engrenada, indicador de luzes, entre outros.

Figura 3 – Painel de indicadores do posto do condutor

Fonte: Pro Simulador (SENAT, 2020).

O posto do instrutor (PI) é o local ocupado pelo instrutor encarregado de controlar o desempenho da simulação, que contém os recursos necessários para intervir na aula em tempo real. Com uma câmera instalada dentro da cabine do simulador, o instrutor consegue monitorar o aluno; com o uso de fones de ouvido e microfone, o instrutor também pode orientá-lo.

Figura 4 – Posto do instrutor de treinamento

Fonte: Pro Simulador (SENAT, 2020).

O posto de observação (figura 5) está conectado ao posto do instrutor. Ele permite ramificar a transmissão para que os outros alunos da turma, que não estiverem no PC, possam acompanhar a aula por meio da quarta tela de transmissão.

Figura 5 – Posto de observação

Fonte: https://jornalwebdigital.blogspot.com

Na análise da pesquisa, coletamos estatísticas geradas pelo próprio simulador de direção em planilha Excel. Para a investigação, utilizamos dois elementos da tabela: média de consumo de combustível (Km/L) e emissões de poluentes (kg de CO2). Foram reunidos os dados individuais de cada exercício no simulador em cada um dos cursos. Cada exercício possui entre dez e 15 minutos de simulação.

Optamos por estes componentes da planilha para mensurar os impactos na quantidade consumida de óleo diesel e as emissões de CO2, correlacionando as referências em cada uma das práticas simuladas.

As informações foram submetidas à análise estatística (modelo de regressão linear) para verificar a correlação entre consumo médio de combustível e emissões de poluentes CO2.

3 ANÁLISE E DISCUSSÃO

A atividade transportadora é composta pelos modais aéreo, aquaviário, ferroviário e rodoviário. O gráfico 1 mostra a participação dos caminhões e ônibus (veículos pesados) nas emissões de gases de efeito estufa provenientes do transporte rodoviário, segundo o Inventário Nacional de Emissões Atmosféricas por Veículos Automotores Rodoviários. Nota-se que os veículos pesados são responsáveis por 50% das emissões de dióxido de carbono (CO2), 31% das emissões de óxido nitroso (N2O) e 24% das emissões de metano (CH4).

Gráfico 1 – Participação dos caminhões e ônibus nas emissões atmosféricas do transporte rodoviário brasileiro, em percentual (%) - 2012

Fonte: Confederação Nacional dos Transportes (CNT, 2012).

Nas tabelas 1 e 2, são apresentados os resultados de indicadores ambientais das variáveis consumo de combustível e emissão de gás carbônico, gerados pelo simulador.

Tabela 1 – Indicadores de consumo de combustível (média, desvio padrão, maior, menor coeficiente de variação %)

Fonte: Elaborada pelo autor.

Tabela 2 – Indicadores de emissão de CO2 (média, desvio padrão, maior, menor coeficiente de variação %)

Fonte: Elaborado pelo autor.

Na análise realizada, os dados representados no gráfico 2, no quesito Aperfeiçoamento de Motorista para a Segurança no Transporte de Passageiros, demonstraram uma correlação positiva moderada (R2 0,6892).

Gráfico 2 – Análise de dispersão do Aperfeiçoamento de Motorista para a Segurança no Transporte de Passageiros

Fonte: Elaborado pelo autor.

Já no gráfico 3 (amostras do Aperfeiçoamento de Motorista para a Condução Antecipatória Econômica), houve uma correlação positiva forte (R2 0,7538) entre emissão de CO2 e o consumo de combustível.

Gráfico 3 – Análise de dispersão do Aperfeiçoamento de Motorista para a Condução Antecipatória Econômica

Fonte: Elaborado pelo autor.

No gráfico 4 (Aperfeiçoamento de Motorista para a Condução Antecipatória Segura), os dados demonstraram uma correlação forte positiva de R2 0,8463.

Gráfico 4 – Análise de dispersão do Aperfeiçoamento de Motorista para a Condução Antecipatória Segura

Fonte: Elaborado pelo autor.

No gráfico 5 (Aperfeiçoamento de Motorista para a Condução em Situações de Risco sob Condições Diversas), houve correlação positiva forte de R2 0,9599.

Gráfico 5 – Análise de dispersão do Aperfeiçoamento de Motorista para a Condução em Situações de Risco sob Condições Diversas

Fonte: Elaborado pelo autor.

Já no gráfico 6 (Aperfeiçoamento de Motorista para as Normas de Condução e Legislação de Passageiros) evidenciou-se uma correlação forte positiva de R2 0,8645.

Gráfico 6 - Análise de dispersão do Aperfeiçoamento de Motorista para as Normas de Condução e Legislação de Passageiros

Fonte: Elaborado pelo autor.

No gráfico 7 (Aperfeiçoamento de Motorista para o Uso de Sistemas de Tecnologias Embarcadas no Veículo), demonstrou-se uma correlação forte positiva de R2 0,7925.

Gráfico 7 – Análise de dispersão do Aperfeiçoamento de Motorista para o uso de Sistemas de Tecnologias Embarcadas no veículo

Fonte: Elaborado pelo autor.

As capacitações nos simuladores de direção, além de outros objetivos, visam ensinar as práticas mais adequadas aos condutores para diminuir o consumo de combustível e reduzir os impactos ambientais da atividade.

Na etapa de avaliação do condutor, sua postura é analisada automaticamente pelo simulador, com base em parâmetros monitorados durante a sessão. Seguem alguns exemplos de erros de condução controlados pelo software de simulação:

• Condução do veículo com as portas abertas, que pode ocasionar maior consumo de combustível e/ou acidentes durante o percurso;

• Super aquecimento do motor causado por condução inadequada;

• Uso do freio retarder em condições indevidas;

• Freio de estacionamento acionado com o veículo em movimento.

Para avaliação, o simulador leva em consideração o ambiente simulado, o pavimento, o modelo do veículo, o uso das marchas, entre outros parâmetros que, ao serem comparados com um padrão ideal, resultam em informações sobre o desempenho energético da condução em específico. Tais parâmetros, encontrados na telemetria do simulador, estão diretamente relacionados ao consumo de combustível e estimam a rentabilidade durante a sessão.

Na análise geral, nota-se que o volume de combustível consumido e a emissão gerada de gases poluentes são proporcionais; além disso, o consumo de combustível é diferente para cada aluno devido a diversos fatores atitudinais – por essa razão, os exercícios são padronizados, configurados e objetivados igualmente para cada um dos motoristas.

Conforme Barkenbus (2010), não arrancar com o veículo bruscamente, manter a regularidade no deslocamento, desligar o motor quando o veículo estiver estacionado e trafegar dentro das velocidades máximas permitidas são algumas ações que contribuem para diminuir a geração de gases do efeito estufa e reduzir o consumo de combustível. Nos resultados avaliados, verifica-se uma correlação considerável entre as variáveis emissão de gases e consumo de combustível

O simulador de direção possui um ambiente controlado, e as informações podem ser analisadas quase que concomitantemente à prática simulada, relacionando o desempenho desejado às condições do veículo e do cenário. O instrutor pode estimar o que deseja do aluno e simular a mesma situação diversas vezes, até que se obtenha a solução esperada pelo condutor com o mínimo de falhas.

Uma das técnicas que é possível gerenciar no simulador é o tempo de marcha lenta do veículo (aceleração mínima para que o veículo permaneça ligado mesmo que não esteja em movimento). Vários motoristas deixam os veículos parados com os motores ligados desnecessariamente.

O simulador possui um sistema de alerta, além das orientações do instrutor, que sinaliza o acionamento ou não de algum componente – tais como uso do acelerador; uso do freio; uso da embreagem; indicador de marcha engrenada, entre outros.

Nas análises gerais do simulador, obtêm-se resultados importantes para a melhora da condução, como:

• Média de consumo de combustível;

• Velocidade média;

• Distância percorrida;

• Autonomia ao final;

• Emissão de poluentes;

• Tempo da sessão.

Na avaliação final, o instrutor além da análise dos relatórios faz um feedback de suas observações durante a aula.

O Inventário de Emissões do Transporte Rodoviário de Passageiros em São Paulo, produzido pelo Instituto de Energia e Meio Ambiente (IEMA), concluiu que um ônibus emite mais poluentes que um veículo leve; porém, devido à capacidade de transportar mais pessoas, a emissão de material é quatro vezes menor nos ônibus. Os veículos de pequeno porte emitem cerca de 70% dos gases do efeito estufa.

Segundo Carvalho (2011), um ônibus que transporta 75 pessoas equivale a 50 automóveis nas ruas, deslocando-se com uma ocupação média de 1,5 pessoas por veículo, o que gera uma poluição por passageiro transportado muito menor no caso do transporte coletivo.

Sendo assim, os cidadãos que utilizam o transporte coletivo colaboram para a diminuição do impacto na poluição e no trânsito. Se o condutor dirigir de maneira eficiente, mesmo que o ônibus esteja lotado, o impacto ambiental será menor ainda. Condutores de transporte coletivo devem buscar as práticas mais adequadas de condução, reduzindo a degradação dos recursos naturais e os níveis de poluição (IEMA, 2020).

Nosso país é predominantemente urbano e a melhor política para a redução de poluentes consiste na melhoria do transporte público coletivo e da infraestrutura de transportes, desestimulando as alternativas de deslocamento individual.

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Considerando a adoção de práticas de maior eficiência energética na condução dos veículos, treinamentos em simuladores de direção como este podem reduzir não somente as emissões de poluentes, mas também os custos com o transporte, além de aumentar a segurança no trânsito.

Os simuladores por si só não atendem às expectativas de um trânsito menos poluente e mais seguro. A presença do instrutor de direção e o acompanhamento do desempenho de cada um de seus alunos no equipamento é fundamental, pois somente este profissional conhece os objetivos de seus alunos.

O objetivo deste estudo foi construir uma análise de emissões de CO2 oriundas das simulações no equipamento e, a partir delas, construir a análise de dispersão dos gases. Ao término das análises estatísticas, verificou-se que os números obtidos com o uso do método de regressão linear foram satisfatórios, pois em nenhum dos resultados houve correlação negativa ou ausência de correlação entre as variáveis. Todas as análises resultaram em forte positiva, com exceção do gráfico 3, que demonstrou uma correlação positiva moderada.

O simulador é uma ferramenta tecnológica muito útil para agregar conhecimentos práticos, auxiliar na compreensão do funcionamento do veículo nas vias reais e também na interiorização das práticas de direção mais adequadas em cada situação, visando a uma condução com segurança, eficiência, economia e com respeito ao meio ambiente.

5 REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6023: informação e documentação: referências: elaboração. Rio de Janeiro: ABNT, 2018.

BARKENBUS, Jack N. Eco-driving: An overlooked climate change initiative. Energy Policy, v. 38, n. 2, p. 762-9, 2010.

BASTOS, Cleverson Leite; KELLER, Vicente. Aprendendo a aprender: introdução à metodologia científica. 19. ed. Petrópolis: Vozes, 2006.

CANÇADO, José Eduardo D. et al. Repercussões clínicas da exposição à poluição atmosférica. J. Bras. Pneumol., v. 32, supl. 1, p. S5-S11, 2006. Disponível em: https://www.scielo.br/pdf/jbpneu/v32s2/a02v32s2.pdf. Acesso em: 15 mar. 2020.

CARVALHO, Carlos Henrique R. de. Emissões relativas de poluentes do transporte motorizado de passageiros nos grandes centros urbanos brasileiros. Brasília: Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada, 2011. Disponível em: https://www.ipea.gov.br/portal/images/stories/PDFs/TDs/td_1606.pdf. Acesso em: 14 mar. 2020.

CONFEDERAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE. Acidentes rodoviários: estatísticas envolvendo caminhões. Brasília: CNT, 2019. Disponível em: https://cdn.cnt.org.br/diretorioVirtualPrd/34e78e55-5b3e-4355-9ebc-acf1b8e7b4a4.pdf. Acesso em: 15 mar. 2020.

CONFEDERAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE. Pesquisa CNT de Rodovias 2019. Brasília: CNT, 2019. Disponível em: https://pesquisarodovias.cnt.org.br/downloads/ultimaversao/gerencial.pdf. Acesso em: 20 mar. 2020.

CORDEIRO, Marcelle C. et. al. Caminhos para a eficiência energética no transporte rodoviário de caminhões. In: ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, 38, 2018, Maceió. Anais [...]. Rio de Janeiro: ABEPRO, 2018. Disponível em: http://www.abepro.org.br/biblioteca/TN_WPG_268_536_35897.pdf. Acesso em: 14 mar. 2020.

INSTITUTO DE ENERGIA E MEIO AMBIENTE. Inventário de emissões atmosféricas no transporte rodoviário de passageiros no município de São Paulo. Disponível em: http://emissoes.energiaeambiente.org.br/. Acesso em: 01 jun. 2020.

MINISTÉRIO DA INFRAESTRUTURA. Frota de Veículos 2019. Disponível em: https://antigo.infraestrutura.gov.br/component/content/article/115-portal-denatran/8559-frota-de-veiculos-2019.html. Acesso em 12 jul. 2020.

ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA SAÚDE. Global Status Report On Road Safety 2018. Disponível em: https://www.who.int/violence_injury_prevention/road_safety_status/2018/en/. Acesso em: 27 fev. 2020.

PROSIMULADOR (Brasil). Manual do Instrutor: Hardware. São Paulo: [s. n.], 2018. 44 p. v. 1.

SEST SENAT (BRASIL) et al. Parâmetros de Avaliação. [S. l.]: SOMOS EDITORA, 2018. 82 p.