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[摘 要]城市轨道交通列车在运行过程中,产生的能耗非常大,随着对节能的重视,需要掌握不同运行条件的能耗情况,评估正线列车运行时间、运行速度与牵引能耗的关系,指导后续如何开展节能降耗。通过测试发现,通过增加运行图区间运行时间幅度能达到12%以上时,列车的牵引能耗有较明显的减少,能够达到节能降耗的目的。
[关键词]轨道交通;能耗;节能
中图分类号:U293.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)45-0204-02
1引言
城市轨道交通列车在不同区间运行时间条件下,所采取的列车运行曲线不同,由此产生的列车牵引能耗也不同。为掌握其不同技术状态下的技术参数,有必要对实地测试,对其中数据进行分析。以广州地铁8号线为例,开展实地测试,为后续技术分析提供实际数据支持。
2测试方案
2.1技术设备
广州地铁8号线万胜围~凤凰新村段全长14km、13个车站,信号系统使用西门子准移动闭塞系统,客车使用长春庞巴迪及株洲电力机车提供的A型6节编组车辆。值得注意的是,由于信号系统为21世纪初期的产品,其设计并没有在系统中固化如列车的“节能曲线”、“效率优先曲线”等设置,仅能按照自定义的运行图区间运行时间运行。
2.2测试原则
列车运行过程中,存在牵引、惰行、制动等3种工况,以效率优先原则,列车会以最短时间、最快速度运行。由于列车在惰行过程中,牵引力几乎不施加,电能的能耗减少。因此,测试主要方向是,通过增加列车区间运行时间,从而使列车增加惰性工况的时间,达到节能降耗的目的。
2.3运输技术条件
测试过程中,要求列车均采用ATO(自动驾驶模式)运行,分别编制区间运行时间冗余度为3%、6%、9%、12%的4套运行图,组织3列车在不同时间分别按照运行图时间要求运行,对每列车的耗能采集数据并去算术平均。
为保证技术条件、工况基本一致,测试均安排在非运营时间进行,而且室外气温也基本相同。
3测试情况
3.2区间运行时间及运行曲线
通过比较列车到发时间数据比对,随着区间运行时间冗余的增加,列车实际运行情况也随之发生变化,具体体现为区间运行时间增加,停站时间基本稳定。
上行线随着运行时间冗余的增加,停站时间基本不变,区间实际运行时间略有增加,特别是运行时间冗余达到12%时,实际区间运行时间出现较明显的增加。
如图2~5所示,上行区间以新港东~磨碟沙为例,运行时间冗余3%、6%时,2个最高速度变化不明显,分别为65、70km/h;运行时间冗余9%时,2个最高速度均有所下降,分别为60、68km/h;运行时间冗余12%时,2个最高速度分别为60、65km/h。运行时间冗余达到12%时,运行曲线出现较为明显的变化,以降低最高速度的形态体现。
3.3车辆牵引能耗情况
通过比较车辆能耗情况的比对,区间运行时间冗余运行时间冗余3%~9%时,牵引、反馈消耗电能均增加;冗余运行时间冗余12%时,牵引电能减少,反馈消耗电能增加。
4结语
4.1测试小结
从测试数据来看,增加运行图区间计划运行时间,列车时间的运行时间也会相应延长,体现为运行曲线最高速度下降,列车惰性工况时间增加。
从测试数据来看,增加运行图区间运行时间幅度不够时(如区间运行时间冗余3%~9%),列车的牵引能耗将增加;但是,通过增加运行图区间运行时间幅度足够大时(如区间运行时间冗余12%),列车的牵引能耗开始减少,能够达到目的。
4.2对后续运行的探討
区间运行时间、运行曲线的控制,主要由信号系统实现,从测试情况来看,需要增加区间运行时间冗余度足够大(12%以上)时,牵引能耗降低。因此,在日后编制运行图时,运营高峰仍需要较高速度、提高列车周转时间以提高运能,在平峰期考虑增大区间运行时间的冗余,将列车运行速度降低,从而达到节能的目的。
在后续信号系统的设备需求上,必须要求信号系统以能对列车运行的各种曲线调整能力,以实现灵活调整列车运行、节能降耗的目的。
[关键词]轨道交通;能耗;节能
中图分类号:U293.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)45-0204-02
1引言
城市轨道交通列车在不同区间运行时间条件下,所采取的列车运行曲线不同,由此产生的列车牵引能耗也不同。为掌握其不同技术状态下的技术参数,有必要对实地测试,对其中数据进行分析。以广州地铁8号线为例,开展实地测试,为后续技术分析提供实际数据支持。
2测试方案
2.1技术设备
广州地铁8号线万胜围~凤凰新村段全长14km、13个车站,信号系统使用西门子准移动闭塞系统,客车使用长春庞巴迪及株洲电力机车提供的A型6节编组车辆。值得注意的是,由于信号系统为21世纪初期的产品,其设计并没有在系统中固化如列车的“节能曲线”、“效率优先曲线”等设置,仅能按照自定义的运行图区间运行时间运行。
2.2测试原则
列车运行过程中,存在牵引、惰行、制动等3种工况,以效率优先原则,列车会以最短时间、最快速度运行。由于列车在惰行过程中,牵引力几乎不施加,电能的能耗减少。因此,测试主要方向是,通过增加列车区间运行时间,从而使列车增加惰性工况的时间,达到节能降耗的目的。
2.3运输技术条件
测试过程中,要求列车均采用ATO(自动驾驶模式)运行,分别编制区间运行时间冗余度为3%、6%、9%、12%的4套运行图,组织3列车在不同时间分别按照运行图时间要求运行,对每列车的耗能采集数据并去算术平均。
为保证技术条件、工况基本一致,测试均安排在非运营时间进行,而且室外气温也基本相同。
3测试情况
3.2区间运行时间及运行曲线
通过比较列车到发时间数据比对,随着区间运行时间冗余的增加,列车实际运行情况也随之发生变化,具体体现为区间运行时间增加,停站时间基本稳定。
上行线随着运行时间冗余的增加,停站时间基本不变,区间实际运行时间略有增加,特别是运行时间冗余达到12%时,实际区间运行时间出现较明显的增加。
如图2~5所示,上行区间以新港东~磨碟沙为例,运行时间冗余3%、6%时,2个最高速度变化不明显,分别为65、70km/h;运行时间冗余9%时,2个最高速度均有所下降,分别为60、68km/h;运行时间冗余12%时,2个最高速度分别为60、65km/h。运行时间冗余达到12%时,运行曲线出现较为明显的变化,以降低最高速度的形态体现。
3.3车辆牵引能耗情况
通过比较车辆能耗情况的比对,区间运行时间冗余运行时间冗余3%~9%时,牵引、反馈消耗电能均增加;冗余运行时间冗余12%时,牵引电能减少,反馈消耗电能增加。
4结语
4.1测试小结
从测试数据来看,增加运行图区间计划运行时间,列车时间的运行时间也会相应延长,体现为运行曲线最高速度下降,列车惰性工况时间增加。
从测试数据来看,增加运行图区间运行时间幅度不够时(如区间运行时间冗余3%~9%),列车的牵引能耗将增加;但是,通过增加运行图区间运行时间幅度足够大时(如区间运行时间冗余12%),列车的牵引能耗开始减少,能够达到目的。
4.2对后续运行的探討
区间运行时间、运行曲线的控制,主要由信号系统实现,从测试情况来看,需要增加区间运行时间冗余度足够大(12%以上)时,牵引能耗降低。因此,在日后编制运行图时,运营高峰仍需要较高速度、提高列车周转时间以提高运能,在平峰期考虑增大区间运行时间的冗余,将列车运行速度降低,从而达到节能的目的。
在后续信号系统的设备需求上,必须要求信号系统以能对列车运行的各种曲线调整能力,以实现灵活调整列车运行、节能降耗的目的。