现代有轨电车节能策略研究
城市轨道交通列车节能运行优化研究

城市轨道交通列车节能运行优化研究摘要:现当今,随着我国经济的飞速发展,列车运行能耗受线路条件、编组方案以及操纵策略影响较大。
为了更准确地研究列车节能运行问题,研究列车在运行过程,分析线路条件、编组方案及操作策略对列车运行能耗的影响,提出基于操纵序列的节能优化方法,采用人工蜂群算法进行节能优化,并通过Matlab进行仿真验证。
研究发现,本文所采取的方法能达到降低列车节能运行的目的,对其他交通工具的节能运行具有较好的参考意义和价值。
关键词:城市轨道交通;列车节能;运行优化引言节约能源是我国社会和经济发展的一项长远战略方针,是轨道交通建设和运营管理的一项极为紧迫、重要的任务,也是降低运营成本、提高运营效率、实现城市轨道交通可持续发展的重要内容。
运营设备能耗取决于列车运行能力需求、设备配置以及本身技术水平等,属于相对固定能耗;而列车运行能耗与客流特征、需求以及其配套的行车组织模式等关系密切,属于相对动态能耗。
笔者从相对动态能耗角度,提出列车节能运行组织的相关措施。
受制于当前国内轨道交通运营能耗计量设备设施配置、相关研究以及数据积累的局限性,对节能措施的效果较难进行定量验证,故主要从定性为主、定量为辅的角度对列车运行组织节能措施进行探讨。
1研究轨道交通列车节能运行的意义电力消耗是城市轨道交通节能中控制的主要因素,主要是通过减少电气设备的运行数量,提高其运行效率,采用新技术来代替电能等方式来实现。
加强对轨道交通列车节能运行组织的研究不仅可以从根本上降低运输成本,在列车运行的高峰期和非高峰期,为轨道交通运输单位提供科学合理的运行依据,降低能耗。
同时更有利于为居民提供良好的城市基础设施,为构建和谐稳定的社会环境打下良好的基础。
城市轨道交通运输系统由很多小系统组成,例如信号系统、车站系统、设备系统等,这些系统的运行主要是电能和水资源的消耗。
本文主要分析轨道交通列车运行过程中的能耗及其影响因素。
主要有以下几个方面:(1)在进行城市轨道交通设计和建设过程节能特征方面具有一定的指导意义。
城市轨道交通节能管理探讨与措施分析

城市轨道交通节能管理探讨与措施分析摘要:如今,世界上的能源短缺问题变得越来越严重。
对于节能工作,我国有关部门提出了高度关注。
在城市轨道交通中,节能管理同样重要,这是确保有效节能的重要途径,也是实现中国节能目标的关键因素。
因此,本文针对中国城市轨道交通的具体节能管理措施进行了深入详细的讨论。
关键词:城市;轨道交通;节能管理随着科学技术的不断进步和城市建设的发展,轨道交通已逐渐成为大城市非常重要的交通方式。
电能用于火车的牵引,弱电设备,仓库的办公区域以及生产和维护区域,以确保铁路运输的正常运行。
尽管就等效容量而言,城市轨道交通的能耗远低于私家车和公共汽车的能耗,但是由于城市交通系统中的轨道交通量巨大,因此,轨道交通行业的节能优化技术具有广阔的应用前景。
1 城市轨道交通能耗的主要特征城市轨道交通系统是一个系统工程,由车辆、供电、通信、信号、环控、自动化、屏蔽门、电扶梯等专业设备组成。
随着中国现代化的不断发展,城市轨道交通可以在能源消耗方面具有大量的新设施和新技术,具有以下特点。
1.1 电力是主要能源城市轨道交通使用和消耗的能源包括电力,水,燃料油和天然气。
城市轨道交通中火车和机电设备的运行主要由电力驱动。
空调设备的运行和生产将消耗一定的水资源,同时设备的维护和生产寿命中有少量的燃油,燃气消耗可忽略不计。
可以看出,功耗是节能管理的首要目标。
1.2 能耗峰谷明显市区轨道交通全年持续营业,每日营业时间为上午5:00至下午12:00。
运营期间用电量的比例达到90%,还需要进行相应的火车和设备调试,设施和设备维护等工作,将产生少量的电力用于生产。
另外,由于全球气候变暖,导致大多数城市夏季气温升高,在城市轨道交通运营期间,需要使用大量的空调系统,空调季节通常持续约北部六个月,冬天很冷,您需要取暖。
由于空调系统的大量应用,会导致功耗增加。
根据有关调查数据,在城市轨道交通运营过程中,空调系统的用电比例超过50%,远高于城市轨道交通其他照明设备的用电量。
城市轨道交通列车车辆节能策略研究

城市轨道交通列车车辆节能策略研究摘要:本文章主要剖析了城市轨道交通列车车辆能源消耗的一些相关的影响因素,并以此为依据,针对不同方面上的影响因素提出了城市轨道交通列车车辆节能方面上的一些相关策略,这样能够更好的为城市轨道交通运营的相关企业实施节能方面上的相关工作提供一定的参考依据。
关键词:城市轨道交通;列车车辆;节能直到目前为止,因为其运行环境的复杂性以及现实的客流量,这也就使得在计算城市轨道交通列车车辆运行的期间当中的能源消耗依然是一些非常严峻的工作。
而严重影响城市轨道交通列车车辆能源消耗的主要因素有:列车车辆的牵引和制动方面的性能、列车车辆的重量、行驶的速度、线路状况信号阻塞的相关模式,以及列车车辆运行模式等一些相关方面上,基于此,本文章主要是针对以上因素采取了一些行之有效的方法,这样才能够更好的达到节能的目标。
一、城市轨道交通系统总能耗城市轨道交通系统的中能源消耗重要概括了燃气、燃油、电力、水等方面上的能源消耗,这当中最为重要的就是电力消耗。
在火车和电力照明的消耗大约占据了总消耗的50%。
当前列车车辆牵引节能重要研究方向就是制动再生能源方面上的回收,很多城市轨道交通公司都在积极主动的应用安装回收设备。
然而,目前这种方式仍有诸多的不确定性:第一,能源回收设备的投资较大,难以快速地得到节能和投资的效率比。
其次,对该回收设备的稳定性能和对电力供应的作用进行了试验研究。
该调查首先是对列车车辆运行方式进行了改革。
具有代表性的是轧制坡道。
一条线路由若干条斜坡组成,其间还可能有平坦的道路。
以降低牵引力、提高惯性、降低制动为最优次序。
在此基础上,通过有效地调整列车车辆牵引、制动和惯性的有效分布,以此来能够有效地分析出运行的水平与牵引能源消耗之间的关系,然后在有效地优化时间表,这样才能够有效地达到节能的效果[1]。
二、城市轨道交通列车牵引能耗的影响因素在城市轨道交通列车车辆运行的期间当中,牵引能源可分为四大类:①牵引供电系统自身方面上的能源消耗。
城轨车辆辅助供电系统节能方案研究

城轨车辆辅助供电系统节能方案研究摘要:交通运输是社会经济发展的重要组成部分,也是我国能源消耗的重要领域,其能源消耗和二氧化碳排放占有较大比重。
在国家政策“碳峰值,碳中和”的框架下,“公交优先”成为国家战略,“绿色出行”成为行业共识,碳排放在交通领域是实现全社会“碳峰值,碳中和”目标的关键。
车辆的能耗是它的核心组成部分,以地铁A型为例,每辆车的能耗在2.5kW·h左右,每辆车每年行驶12万至15万公里,每辆车的能耗在30万至37万千瓦·h之间。
据统计,到2021年底,中国城市轨道交通行驶里程将达到8708公里,十四五期间,城市轨道车辆总数将达到数十万辆,耗电量巨大,因此,进一步研究降低城市轨道车辆的二氧化碳排放具有重要意义。
关键词:城轨车辆;辅助供电;节能研究引言我国城镇化率逐年升高,大型城市人口数量不断增多,使得城市交通压力越来越大。
由地铁、轻轨、有轨电车和磁悬浮列车等组成的城轨交通因其客运量大、运行速度快、正点率高等优点,成为缓解城市交通拥堵的关键技术方案之一。
城轨交通具有运行时速高和站点间距短的特点,意味着列车需要频繁启停,而列车在制动时需要消纳大量动能。
目前,城轨交通的制动方式以电制动为主,列车制动时,将蕴含的巨大动能通过电机转换成为电能,能够合理有效地回收、利用列车制动能量的技术方案被称作再生制动能量利用技术。
在推动“双碳”目标的绿色交通发展背景下,城轨交通再生制动能量利用技术具有重要的研究意义,近年来也受到许多研究人员关注。
1.轨道交通能耗现状与用能特征要搞清楚轨道交通能耗现状,就有必要清晰地探明能源经主变电所流向各个耗能环节的具体情况。
以地铁为例,主变电所提供的能量中,约55%流向了车站及相关环节,其他45%经牵引变电所输入电网,其中网损消耗了该部分10%的能量,其余90%有效能量作为列车牵引用能送入车辆。
列车运行过程中,10%的能量用于提供照明、乘客服务等辅助能耗,15%用于牵引传动系统损耗,25%用于克服运行阻力做功,40%以再生能量的形式进行回收。
基于城市轨道交通节能管理及有效措施的研究

基于城市轨道交通节能管理及有效措施的研究摘要:现如今,世界的能源紧缺问题愈发严峻,对于节能工作而言,我国相关部门提出了高度的关注。
在城市轨道交通当中,节能管理工作同样重要,是确保能源得到有效节约的重要方式,是实现我国节能目标的关键因素。
因此,论文针对我国城市轨道交通的具体节能管理措施展开深入、细致的讨论。
关键词:城市;轨道交通;节能管理1城市轨道交通节能的主要工作思路对于城市轨道交通而言,电力消耗是其最为关键的控制目标,因此,想要将电力消耗进行节约,则必须通过以下3 个方面来开展:1)需要减少不必要的机电设备运行与数量,使之与运营需求相匹配,例如:对变压器容量进行合理设计,将非运行期间的照明数量减少。
2)将设备的运行方式与运行效率进行提升,并将其电力消耗降低,例如:对电梯或环控设施采取节能运行图、变频器或是节能坡方式进行电力节约。
3)采取新能源设施将电能进行替代。
例如:采取风力发电、地热能空调或是太阳能光源等。
这些需要爪好城市轨道交通从设计至运营期间的每个环节,才能够获取更高的效率。
1.1 城市轨道交通节能理念及设计现如今,全世界城市轨道交通已经存在了百年,但对我国而言,现代化的城市轨道交通大规模发展只有近10a的历史。
在此领域中,对于节能方面的技术与标准确立涉及还较少。
另外,西方国家在此方面也没有做出系统化的工作,我国很难借鉴相应的节能策略。
所以,在开展城市轨道交通设计工作期间,必须提出合理的节能观念,从而提升节能效果。
通过对城市轨道交通现状的观察,建设一条绿色节能的线路,应该从线路走向、建筑以及车辆、运行、供电系统、机电设施等设计方面入手,对运行图的编制加入节能思路。
当前,我国在此类领域已经取得了一定的成果,例如:车辆再生制动、节能坡、弱电专业UPS 综合化、供电系统变化器容量合理化、太阳能、节能设施的应用等。
为了能够获取更好的节能效果,在开展设计工作期间,需要对节能的系统性加以思考,将单项节能措施加以运用,从而对各专业的接口进行处理,提升节能的效率。
基于粒子群优化算法的有轨电车节能研究

基于粒子群优化算法的有轨电车节能研究*侯宇婷 蔡煊成都工业学院 汽车与交通学院 四川 成都 611730摘 要 针对有轨电车节能优化的问题,提出了基于粒子群优化算法的有轨电车节能优化方法。
首先,从操纵策略的角度提出有轨电车节能优化问题;其次,分析有轨电车在站间运行时的操纵策略,研究不同操纵策略对有轨电车节能优化的影响;然后,引入粒子群优化算法,结合当前有轨电车广泛采用的2次巡航的经典操纵策略,建立基于粒子群优化算法的有轨电车多约束节能优化模型;最后,以某城市的有轨电车为算例,与同一司机多次驾驶和不同司机分别驾驶过程中的实际操纵策略进行对比,表明提出的优化方法可节省 15 % - 28 % 的能耗。
关键词 有轨电车;操纵策略;节能优化;粒子群优化Research on Energy Saving of Tram Based on Particle Swarm Optimization AlgorithmHou Yu-ting, Cai XuanSchool of Automobile and Transportation, Chengdu Technological University, Chengdu 611730, Sichuan Province, China Abstract To address the problem of energy-saving optimization of tram, an energy-saving optimization method of tram based on particle swarm optimization algorithm is proposed. First, the problem of tram energy-saving optimization is proposed from the perspective of maneuvering strategy; then, the maneuvering strategy of tram running between stations is analyzed to study the influence of different maneuvering strategies on tram energy-saving optimization; subsequently, the particle swarm optimization algorithm is introduced to establish a multi-constrained energy-saving optimization model of tram based on particle swarm optimization algorithm by combining the classical maneuvering strategy of 2 cruises which is widely used in trams at present; finally, a city tram is used as an arithmetic example to compare with the actual maneuvering strategy during multiple driving by the same driver and separate driving by different drivers, showing that the proposed optimization method can save 15%-28% of energy consumption.Key words tram; maneuvering strategy; energy-saving optimization; particle swarm optimization引言随着城市交通的快速发展,有轨电车因具有安全、舒适、成本低和环保等优点,成为解决城市交通拥堵和环境污染等问题的重要交通工具,特别是在大城市郊区、中小城市城区和旅游景区等地。
城市轨道交通节能措施分析与研究

市政桥梁164 2015年8期城市轨道交通节能措施分析与研究黄敬远上海城铁建筑科技有限公司,上海 200233摘要:城市轨道交通行业是当前国内正飞速发展的新兴行业,是城市大运量公共交通的主要方式。
由于城市轨道交通系统组成复杂、设备数量众多,其在运营过程中还是需要消耗大量能源,如果在规划、设计、建设以及运营等各环节做好节能研究、策划和管理工作,一定程度上还是可以节约能源的。
关键词:城市;轨道交通;节能措施中图分类号:U239.5 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)08-0164-011 轨道交通是公共节能交通轨道轨道交通在我国城市化进程中作为现代一种新型的交通方式,相对于其它城市公共交通工具而言,轨道交通具有安全舒适、快速环保、运能大和能源消耗少的特点。
按照同等运能比较,轨道交通的方式的能耗,只有小汽车的1/9公交车的1/2。
所以,轨道交通的本身,就具有重要的节能减排的意义。
城市轨道交通的另一个显著特点就是其消耗的是电能,不是燃油。
石油作为国家的核心能源,是世界工业经济的命脉。
当今世界所有的国家都将其作为能源战略的核心位置。
石油关乎国家的经济社会的展,所以减少对石油能源的以来,能够有效的贯彻社会可持续发展战略。
2 城市轨道交通发展现状21世纪以来,具有节能、快捷和大运量特征的城市轨道交通建设愈趋受到众多城市的关注。
城市轨道交通是采用专用轨道导向运行的城市公共客运交通系统,包括地铁系统、轻轨系统、有轨电车、单轨系统、自动导向轨道系统、市域快速轨道系统和磁浮系统。
由于畅通、高效、可靠的交通出行不仅是出行者选择出行方式的基础,更是城市交通管理者追求的目标,所以,城市轨道交通凭借快速、便捷、安全、运量大和运输效率高等特性,成为城市公共交通的重要组成部分。
在中国已经运营轨道交通的城市中,越来越多的居民选择乘坐轨道交通出行。
3 城市轨道交通节能的主要工作思路3.1 节能措施的应用原则轨道交通的节能是从能耗指标、用能标准、当地能源分析等节能理论出发,以有限的能源消耗取得最大的经济利益为目标,充分调动各方面积极因素,把节能分析、节能设计紧密结合起来,达到轨道交通线路、行车组织、建筑装修、车辆、供电、通风空调、给排水、低压配电和综合监控等专业综合节能的目的。
现代有轨电车能耗预测与节能管理系统研究

现代有轨电车能耗预测与节能管理系统研究现代有轨电车能耗预测与节能管理系统研究1. 引言随着城市化进程的加快和环境保护意识的提高,有轨电车作为一种环保、高效的公共交通工具正在受到越来越多城市的关注和采用。
然而,有轨电车在运营过程中存在能耗较高的问题,给城市能源的可持续发展带来一定挑战。
本文旨在提出一种现代的有轨电车能耗预测与节能管理系统,以帮助城市交通管理部门更好地了解有轨电车的能耗状况,优化能源利用,实现节能减排的目标。
2. 现代有轨电车能耗预测方法2.1 传统能耗预测方法传统的有轨电车能耗预测方法主要基于统计学模型,如回归分析和时间序列分析。
这些方法通常根据历史数据和业务规律预测未来能耗,但无法考虑实时环境和交通条件等因素对能耗的影响。
2.2 基于机器学习的能耗预测方法近年来,机器学习算法在能耗预测领域得到广泛应用。
通过建立有轨电车能耗模型并利用实时数据对其进行训练,可以提高能耗预测的准确性。
其中,支持向量机、随机森林和人工神经网络等算法被应用于有轨电车能耗预测中,并取得了不错的效果。
3. 能耗预测与节能管理系统设计为了实现有轨电车的节能管理,本文设计了一套基于机器学习的能耗预测与节能管理系统。
该系统分为数据采集、特征提取、能耗预测和节能管理四个模块。
3.1 数据采集模块在数据采集模块中,通过安装传感器和监控设备,实时采集有轨电车的运行数据,包括速度、载客量、环境温度等信息。
3.2 特征提取模块在特征提取模块中,通过对采集的数据进行处理和分析,提取有轨电车能耗的关键特征,如速度和加速度等。
同时,还可以考虑环境因素和交通状况等外部因素对能耗的影响。
3.3 能耗预测模块在能耗预测模块中,利用机器学习算法对提取的特征进行训练和建模,建立有轨电车能耗预测模型。
通过该模型,可以实现对未来某一时间段内有轨电车能耗的准确预测。
3.4 节能管理模块在节能管理模块中,根据能耗预测结果和目前实际能耗情况,制定相应的节能策略和措施。
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现代有轨电车节能策略研究
现代有轨电车节能策略研究
随着全球气候变暖和环境问题的日益严重,减少能源消耗和降低碳排放已成为各行各业的共同目标。
在城市交通领域,有轨电车作为一种清洁、高效、环保的交通工具,得到了广泛应用。
然而,为了进一步提高有轨电车的能源利用效率和节能水平,有必要开展现代有轨电车节能策略研究。
现代有轨电车的节能策略主要可以从以下几个方面展开。
首先,改进车辆的动力系统。
有轨电车通常采用电力驱动,并通过集电装置从高架线或地下电线吸取电能。
为了提高能源利用效率,可以采用先进的牵引变流器和电机控制技术,实现电能的高效转化和传输。
此外,还可以结合能量回收技术,将制动过程中产生的能量进行回收和再利用。
其次,优化有轨电车的车身结构和设计。
车身重量是影响有轨电车能耗的一个重要因素。
通过使用轻量化材料(如高强度钢、铝合金等),可以有效减轻车身重量,并降低能耗。
此外,适当优化车辆的空气动力学性能,减小阻力系数,也能有效降低能耗。
例如,通过改进车辆外形,减少车身棱角和突出部位,进一步降低空气阻力,实现能源的节约。
第三,处理有轨电车的能量管理。
有轨电车的能源供应和能量消耗需要进行合理的管理。
可以通过车载电池和超级电容器的应用,实现对能量的储存和释放。
在电车运行时,将能量的释放与电网能源的需求进行匹配,使能量的利用更加高效。
此外,还可采用智能能量管理系统,根据不同线路和运行状态,进行能量分配和调度,实现电能的最优化利用。
最后,完善有轨电车的运营管理。
有轨电车的运营管理对
节能也有着重要的影响。
合理规划线路、车辆的调度和运营,可以最大程度地优化能量利用效率。
同时,进行科学合理的定期维护和保养,保证车辆的正常运行和性能稳定,减少能耗和能源浪费。
综上所述,现代有轨电车节能策略的研究具有重要意义和实际应用价值。
通过改进动力系统、优化车身设计、合理管理能量和完善运营管理等方面的措施,可以有效降低有轨电车的能耗,提高能源利用效率。
未来,应进一步加强相关研究工作,推动有轨电车节能技术的发展与应用,为城市交通的可持续发展做出贡献
综合以上措施,有轨电车的节能策略具有重要的意义和实际应用价值。
通过改进动力系统、优化车身设计、合理管理能量和完善运营管理等方面的措施,可以有效降低能耗,提高能源利用效率。
有轨电车作为一种环保、可持续的交通工具,在城市交通中具有广泛的应用前景。
未来,应进一步加强相关研究工作,推动有轨电车节能技术的发展与应用,为城市交通的可持续发展做出贡献。
通过不断的创新和改进,有轨电车将能够更好地满足人们对低碳、高效、环保的出行需求。