A Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) lidera um projeto de monitoramento estrutural para o setor ferroviário brasileiro. A iniciativa visa apoiar a expansão sustentável do transporte de cargas, que atualmente representa cerca de 20% da movimentação no país.
O projeto utiliza Inteligência Artificial (IA), modelagem computacional e processamento de imagens. O objetivo é garantir a segurança operacional da infraestrutura existente e contribuir para as metas do Plano Nacional de Logística (PNL 2035), que prevê a expansão da malha de transportes.
Flávio Barbosa, professor do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (PEC-UFJF), aborda o estudo no 24º episódio do IdPesquisa. O conteúdo está disponível no YouTube e Spotify, detalhando as aplicações e os impactos da pesquisa.
Uma das pesquisas do Laboratório de Imagens e Sinais (LIS) da UFJF, coordenada por Barbosa, foca no Monitoramento de Estruturas (SHM). Esta técnica avalia a condição de segurança de diversas construções, como pontes, viadutos e túneis.
O SHM detecta danos, desgastes e a necessidade de manutenção, sendo fundamental para o planejamento financeiro e a prevenção de acidentes. Após décadas de aplicação em estruturas civis, a técnica foi adaptada para ferrovias.
Em vez de monitorar toda a linha férrea, que possui mais de 30 mil km, o foco passou a ser o próprio trem. De acordo com a UFJF, o monitoramento inclui sensores como acelerômetros, medidores de deformação e temperatura, além da observação humana.
A inteligência artificial é utilizada quando a quantidade de dados aumenta. Ela aprende o comportamento “normal” da ferrovia e identifica anomalias que indicam a necessidade de atenção em trechos específicos.
Barbosa afirma que a pesquisa busca melhorar a logística ferroviária do país, com o objetivo de “aumentar a velocidade do trem”. A velocidade média atual dos trens no Brasil varia entre 20 e 30 quilômetros por hora.
Um aumento significativo nessa velocidade poderia gerar impactos econômicos. Isso incluiria a redução do número de caminhões nas estradas, diminuição do custo do frete e maior competitividade internacional.
Também contribuiria para um escoamento mais eficiente de commodities, como grãos e minérios. Rafaelle Finotti, pesquisadora de pós-doutorado no PEC-UFJF, integra o grupo de pesquisa do professor Barbosa desde 2013.
Monitoramento inclui sensores, como acelerômetros e medidores de deformação e de temperatura, e o olhar humano (Foto: UFJF)
Ela aplica Inteligência Artificial e Análise Estatística de Dados ao monitoramento de estruturas civis. As pesquisas visam reduzir o risco de acidentes, especialmente no transporte de cargas perigosas que atravessam áreas urbanas.
Finotti destaca o impacto econômico das pesquisas: “Quando evitamos paradas não programadas e otimizamos a logística, o custo com transporte diminui. E isso se reflete no preço final dos produtos que chegam às nossas casas”.
Ela complementa que a pesquisa pode “entregar mais segurança e produtos mais baratos para a população, além de fortalecer a inovação no setor ferroviário nacional”. No LIS, Finotti também auxilia na formação de estudantes.
Bruno Gaspar, doutorando no PEC-UFJF, trabalha com Barbosa há dois anos e meio. Ele realiza testes de monitoramento com câmeras para verificar a qualidade e confiabilidade dos resultados.
Rafaelle Finotti é pesquisadora de pós-doutorado no PEC-UFJF e sua expertise em IA e análise de dados é aplicada ao contexto das ferrovias. (Foto: Arquivo pessoal)
Gaspar aponta que a investigação se estende a rodovias e habitações. “Às vezes tem ocorrências que a olho nu a gente não consegue enxergar, mas que com o monitoramento de câmera é possível dar um diagnóstico”, afirma.
Marcos Spínola Neto, mestrando no LIS há dois anos, analisa as respostas dos sensores nas estruturas férreas. Ele busca identificar alterações ou possíveis danos nas estruturas.
Neto ressalta a importância do estudo para a segurança e manutenção preventiva das estruturas. “O monitoramento permite identificar problemas antes que eles evoluam para falhas graves, diminuindo os riscos de acidentes”, explica.
Ele acrescenta que o monitoramento também “reduz os custos de manutenção e aumenta a vida útil das estruturas”. Richard Pereira, estudante no último ano da faculdade, integra o grupo do professor Flávio desde o início de 2024.
Doutorando Bruno Gaspar realiza testes de monitoramento com câmeras para verificar qualidade, precisão e confiabilidade dos resultados. (Foto: UFJF)
Ele foca no uso de câmeras para aumentar a precisão dos monitoramentos e futuros diagnósticos estruturais. “Nosso objetivo é aprimorar o modal ferroviário no Brasil”, avalia Pereira.
Ele conclui que o setor ferroviário “vem recebendo cada vez mais atenção e investimentos do governo federal devido à sua importância no futuro desenvolvimento nacional”.
Mestrando Marcos Spínola Neto analisa respostas dadas pelos sensores colocados nas estruturas férreas. (Foto: UFJF)
O episódio completo do Id Pesquisa pode ser assistido no canal do YouTube. Também é possível ouvir o conteúdo pelo Spotify.
“As pesquisas do LIS visam contribuir com a modernização da infraestrutura ferroviária brasileira, buscando torná-la mais durável e segura”, avalia Richard Pereira. (Foto: Leandro Mockdece)