Sir Nicholas Stern og kritikken av rapporten hans

Existem diversos tipos diferentes de simuladores computacionais de manobra. Entretanto, de acordo com a PIANC (1992), todos eles possuem uma estrutura básica em comum que pode ser descrita como:

 Um modelo matemático para descrever as características hidrodinâmicas do navio;

 Uma descrição matemática das influências externas;  Uma descrição matemática dos controles do navio.

A primeira parte do simulador é responsável pela descrição da forma do navio, bem como seus coeficientes hidrodinâmicos.

Entre as influências externas estão as ações do meio ambiente como ventos, ondas ou correntes de maré. Dependendo da complexidade das características do local, um modelo computacional hidrodinâmico pode ser requerido para determinar os dados de entrada do simulador. A batimetria, confinamentos laterais em canais de acesso, ou presença de bancos de areia também são importantes influências externas que devem ser considerados na simulação. Além destas, a interação entre navios também pode ser considerada nas simulações.

A descrição matemática dos controles do navio é responsável por simular o comportamento da embarcação diante de comandos relacionados à ação do motor, leme ou thrusters.

Uma importante classificação entre os simuladores computacionais diz respeito à presença ou não de ação humana no controle da manobra. Em outras palavras, os simuladores podem operar em modo de piloto automático ou com pilotagem humana.

O modo piloto automático, conhecido como fast-time simulation, além da estrutura básica supracitada dos simuladores, possui mais um módulo destinado a descrever matematicamente a ação humana durante uma manobra.

Segundo a IALA (2011), nos modelos fast-time a representação da ação humana pode ser feita de maneira determinística, ou seja, o piloto automático reage com respostas pré-definidas às ações externas que desviam o navio de um trajeto estabelecido inicialmente. Como neste modo o piloto automático tem pleno conhecimento das ações ambientais, sua resposta é imediata, e certamente um operador humano não conseguiria reagir da mesma maneira. Outra possibilidade seria o programa computacional representar a ação humana de modo probabilístico. Neste caso, funções estocásticas tentam representar a limitação do conhecimento humano referente aos agentes externos, baseado nas informações que estariam disponíveis durante uma manobra real, bem como a resposta do prático a estas informações. Este processo resulta em diferentes traçados, que poderiam ser analisados estatisticamente ao final do processo.

Quanto aos simuladores computacionais com pilotagem humana existem diferentes tipos. Geralmente todos estes programas possuem a mesma estrutura básica supracitada, mas são classificados entre si por conta dos diferentes recursos que disponibilizam aos usuários, especialmente a interface visual do ambiente náutico e as representações dos instrumentos de navegação e dos controles do navio. A IALA (2011), classifica as simulações com pilotagem humana em três grupos, do mais simples ao mais sofisticado:

 Desktop simulation: simulação da manobra realizada com visão limitada do ambiente, onde o programa funciona em um computador pessoal com monitor. Dados de rota, velocidade e giro são fornecidos geralmente na barra superior do vídeo, conforme ilustrado na Foto 3.9.

Foto 3.9 – Desktop simulation. Fonte: IALA (2011).

 Part task simulation: reproduz com maior fidelidade o ambiente de manobra, com visão tridimensional aperfeiçoada do local de navegação, bem como reprodução mais precisa dos instrumentos e controles manuais, conforme ilustrado na Foto 3.10. Pode ser representada a ação de rebocadores com bom nível de realismo (Foto 3.11);

Foto 3.11 – Part Task simulation – Comandos do rebocador. Fonte: IALA (2011).  Full mission simulation (simulação de ponte completa): representa

com o maior nível de fidelidade disponível atualmente a ponte de comando de um navio, com visão ampla (de 210º ou maior), bem como todos os comandos manuais e instrumentos de navegação, conforme ilustrado na Foto 3.12. A ponte de comandos do rebocador também é representada com realismo (Foto 3.13). Os exercícios de manobra podem contar com a participação de diversos agentes simultaneamente, tais como: prático, mestres de rebocadores, autoridades portuárias, além do instrutor do simulador;

Foto 3.12 – Full Mission simulation – Ponte de comandos do navio. Fonte: IALA (2011).

Foto 3.13 – Full Mission simulation – Ponte de comandos do rebocador. Fonte: IALA (2011).

Em geral, as simulações tipo fast time são utilizadas para estudo de alternativas, pois como as manobras são realizadas pelo piloto automático do computador, o tempo de simulação é mais curto e é possível estabelecer as condições de manobra para diversos cenários diferentes.

As simulações do tipo Desktop são utilizadas normalmente nas investigações iniciais da fase de projeto, especialmente de canais de aproximação. Embora sejam mais simples, já contam com a ação humana e têm a vantagem de ser um sistema mais simples, barato e portátil em relação aos demais simuladores de pilotagem humana.

As simulações do tipo Part Task ou Full Mission são utilizadas nas etapas mais avançadas de projeto, ou para avaliação das condições de manobra de novas embarcações em portos existentes. A utilização de cada uma delas vai depender dos objetivos estabelecidos na simulação. Tarefas específicas para conhecimento do local e estabelecimento de diretrizes gerais podem ser realizadas com módulos Part Task. Entretanto, a simulação do tipo Ponte Completa (Full Mission) permite maior nível de realismo, sendo recomendada na fase final de avaliação das condições de manobra e treinamento de pessoal especializado. A desvantagem principal destas duas ferramentas em relação às

anteriores é que são mais caras e não são portáteis, exigindo a disponibilização de uma estrutura permanente para realização dos ensaios. Evidentemente esta desvantagem é mais crítica no caso do simulador tipo Full

Mission.