Publicação
Study, analysis and improvement of the comfort index levels on railways
| Resumo: | Os futuros meios de transporte baseiam-se em soluções amigas do ambiente. A redução do impacto ambiental, congestionamento do tráfego, e a promoção de baixas emissões de CO2, são passos cruciais para alcançar a neutralidade carbónica. A indústria ferroviária encontra-se classificada como a solução mais proeminente neste objetivo. Especialmente nos países europeus e asiáticos, a maioria dos serviços ferroviários é operada por comboios eletrificados. Deste modo, as suas emissões de CO2 são residuais ao nível do utilizador final. Para manter a atual tendência e aumentar continuamente o número de passageiros dos comboios, é fundamental proporcionar viagens agradáveis. A sua avaliação baseia-se numa análise extremamente complexa da segurança e do conforto, dependendo da interação de múltiplos fatores. Independentemente da dificuldade mencionada, os fatores de conforto dependentes do funcionamento do comboio são o foco desta tese. Para quantificar adequadamente o conforto, é necessário quantificar parâmetros estáticos e dinâmicos. A análise da influência de parâmetros dinâmicos no conforto, levou à caracterização do mesmo nas viagens de longas distâncias realizadas nos comboios portugueses através da aplicação da norma ISO 2631. Com base nessa avaliação, foi sugerida uma nova metodologia para identificar anomalias na infraestrutura ferroviária e detetar possíveis necessidades de manutenção da mesma. Deste estudo resultou a identificação de doze zonas críticas. Além disso, com base numa abordagem inovadora, a identificação modal permitiu distinguir as vibrações estruturais dos assentos dos movimentos que dependem das frequências naturais da estrutura do veículo. A identificação dessas frequências está dependente do tipo de banco estudado. Foi ainda avaliada a influência da espessura da espuma na transmissão de vibrações, sendo que, espumas mais espessas são mais eficazes na mitigação de vibrações. Relativamente ao conforto estático, este foi caracterizado por metodologias subjetivas e objetivas. A influência das propriedades mecânicas da espuma, assim como, da pressão e temperaturas induzidas na interface passageiro-banco, conduziu à identificação dos elementos mais adequados para aplicações ferroviárias. O sistema identificado como a solução mas promissora para elevar os níveis de conforto em viagens de comboio é composto por uma espuma de poliuretano (80 kg/m3) e uma capa de tecido. Os resultados do presente estudo podem ajudar na conceção de novos bancos capazes de oferecer níveis de conforto elevados e, assim, promover a utilização do comboio como o principal meio de transporte. |
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| Autores principais: | Silva, Patrícia Filipa Pinheiro da |
| Assunto: | Comboios de passageiros Conforto Conforto dinâmico Conforto estático Manutenção Comfort Dynamic comfort Maintenance Railways passengers Static comfort |
| Ano: | 2024 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Os futuros meios de transporte baseiam-se em soluções amigas do ambiente. A redução do impacto ambiental, congestionamento do tráfego, e a promoção de baixas emissões de CO2, são passos cruciais para alcançar a neutralidade carbónica. A indústria ferroviária encontra-se classificada como a solução mais proeminente neste objetivo. Especialmente nos países europeus e asiáticos, a maioria dos serviços ferroviários é operada por comboios eletrificados. Deste modo, as suas emissões de CO2 são residuais ao nível do utilizador final. Para manter a atual tendência e aumentar continuamente o número de passageiros dos comboios, é fundamental proporcionar viagens agradáveis. A sua avaliação baseia-se numa análise extremamente complexa da segurança e do conforto, dependendo da interação de múltiplos fatores. Independentemente da dificuldade mencionada, os fatores de conforto dependentes do funcionamento do comboio são o foco desta tese. Para quantificar adequadamente o conforto, é necessário quantificar parâmetros estáticos e dinâmicos. A análise da influência de parâmetros dinâmicos no conforto, levou à caracterização do mesmo nas viagens de longas distâncias realizadas nos comboios portugueses através da aplicação da norma ISO 2631. Com base nessa avaliação, foi sugerida uma nova metodologia para identificar anomalias na infraestrutura ferroviária e detetar possíveis necessidades de manutenção da mesma. Deste estudo resultou a identificação de doze zonas críticas. Além disso, com base numa abordagem inovadora, a identificação modal permitiu distinguir as vibrações estruturais dos assentos dos movimentos que dependem das frequências naturais da estrutura do veículo. A identificação dessas frequências está dependente do tipo de banco estudado. Foi ainda avaliada a influência da espessura da espuma na transmissão de vibrações, sendo que, espumas mais espessas são mais eficazes na mitigação de vibrações. Relativamente ao conforto estático, este foi caracterizado por metodologias subjetivas e objetivas. A influência das propriedades mecânicas da espuma, assim como, da pressão e temperaturas induzidas na interface passageiro-banco, conduziu à identificação dos elementos mais adequados para aplicações ferroviárias. O sistema identificado como a solução mas promissora para elevar os níveis de conforto em viagens de comboio é composto por uma espuma de poliuretano (80 kg/m3) e uma capa de tecido. Os resultados do presente estudo podem ajudar na conceção de novos bancos capazes de oferecer níveis de conforto elevados e, assim, promover a utilização do comboio como o principal meio de transporte. |
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