地铁运行模式对牵引能耗的影响分析

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2017 NO.09

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工 程 技 术

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科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 1 研究背景

地铁方便市民出行的同时其背后运营成本压力一直高居不下,根据轨道交通行业经验,地铁电费约占运营成本的30%,而牵引能耗约占地铁系统电能消耗的50%。地铁电价一般参照工商业用电执行,费用较高,表1列出部分城市地铁电价制定情况。

地铁牵引能耗的影响因素较多,运行模式与能耗有着密不可分的关系。该文结合东莞、深圳、郑州等城市既有地铁线路运行情况,从运行管理的角度开展因素分析,暂未考虑列车编组、车辆选型、运营里程等要素变化的影响。文中的牵引能耗指列车在运用中的能耗,并未特别区分出空调的能耗。

2 主要因素分析

2.1 载客量

一般来说地铁载客量越大,整车的牵引能耗越大。如果单纯从减少单列车载客量的角度出发,可通过增加上线列车数量来实现,但同时上线列车数量变多成本也会相应提高,与上述的初衷

背道而驰。另一方面载客量也非绝对可控因素,特别是像深圳地铁这样高强度运营的地铁系统,必须尽全力及时满足市民的出行需求。从整体经济效益来看,用尽可能少的车运送最多的旅客是比较理想的方案。2.2 区间运行时分

列车区间运行一般会经过加速、惰行、制动等过程。图1黑色实线为FALKO编图软件模拟演示列车运行速度轨迹。

在巡航及惰行阶段能耗较少,而在起步的牵引阶段产生较多能耗,在车辆牵引性能一定的情况下最好的节能方法是维持低速,即控制列车最高运行速度,然而此方案会延长列车单程运行时间,进而影响地铁客运服务。2.3 再生制动能量的利用

目前多数地铁车辆都具备再生制动功能,在同一供电分区内如果错开列车启动、制动时刻,可以使部分列车利用其他列车再生制动产生的回馈电流,从而达到降低牵引能耗的目的。此策略需要进行大量的数据调查和时间节点计算,根据其结果修改运行图参数,考虑到地铁车站位置、供电分区分布以及客运服务等因素影响,该方案一般并不能充分实现。2.4 停站时间

列车停站时间长短本身与牵引能耗并无直接关系,但是目前多数信号系统具备自动调整运行时间功能,如果列车停站时间超出系统设定时间,列车启动后会调整速度控制模式自动赶点,造成列车区间运行时间小于图定值,相应牵引能耗随之增加。在特定情况下也应根据实际情况控制停站时间以减少能耗,例如深圳地铁4号线(约47%站点在高架线路),就在编图中尽量控制停站开门时间,此举意在降低车内冷气的耗散速度。2.5 其他因素

DOI:10.16661/https://www.wendangku.net/doc/9e11190153.html,ki.1672-3791.2017.09.085

地铁运行模式对牵引能耗的影响分析

杨传明1 申国亮2

(1.东莞市轨道交通有限公司 广东东莞 523122;2.郑州市轨道交通有限公司 河南郑州 450003)

摘 要:地铁作业为大容量交通工具,已受到各大中型城市青睐,但是其高昂的运营成本也饱受诟病。该文从地铁运行模式角度出发,就区间载客量、运行时间、停站时间等因素与列车牵引能耗的关系进行研究分析,并从建设规划、运行管理方面提出一些降低牵引能耗的措施。

关键词:运行模式 牵引能耗 载客量 再生制动中图分类号:U292

文献标识码:A

文章编号

:1672-3791(2017)03(c)-0085-02

图1 FALKO编图软件演示列车速度轨迹

表1 部分城市地铁电价制定情况表