浅谈轨道车辆的节能运行方法
城市轨道车辆运行节能方法优化探讨
城市轨道车辆运行节能方法优化探讨发布时间：2022-05-31T09:07:45.711Z 来源：《新型城镇化》2022年10期作者：武鑫康[导读] 城市轨道交通在城市交通运输事业发展中占据重要地位，当前我国城市轨道车辆运行管理工作处于起步阶段，且其运行环境和运行条件都没有达到铁路的水准，导致轨道车辆运行出现较高的能耗。
本文基于城市轨道车辆运行现状，探究运行节能方案，旨在通过本次研究转变轨道车辆管理模式，提升资源节约力度。
太原中铁轨道交通建设运营有限公司山西太原 030000摘要：城市轨道交通在城市交通运输事业发展中占据重要地位，当前我国城市轨道车辆运行管理工作处于起步阶段，且其运行环境和运行条件都没有达到铁路的水准，导致轨道车辆运行出现较高的能耗。
本文基于城市轨道车辆运行现状，探究运行节能方案，旨在通过本次研究转变轨道车辆管理模式，提升资源节约力度。
关键词：城市轨道车辆；车辆运行；节能措施随着我国城市现代化建设进程加快，城市轨道交通发展呈现出快、稳、准的特点，并在人们的出行中广受青睐。
城市轨道交通在我国城市公共交通运输事业中占据重要地位，研究轨道车辆运行节能方案，是提高城市轨道交通运输事业发展质量的重要举措，可节省大量的能源资源消耗。
1.城市轨道车辆能源消耗路径分析城市轨道车辆在运行期间，其产生的能源资源消耗多集中在控制系统、辅助系统和牵引系统中。
其中牵引系统的能源资源消耗是指从直流电网中获取驱动力而耗费的能源资源；辅助系统能源资源消耗是指车辆在运行期间所使用的设备风机、空调通风设备、制动电阻电机设备等各类辅助设备所消耗的交流负载能源资源。
控制及照明系统消耗的能源资源主要是指照明设备和控制设备运行期间所耗费的电能，比如网络控制、头尾灯、客室照明和动态地图等等。
根据广州地铁运营能耗统计结果显示，牵引系统消耗的能源资源占比最高，大约为55%-65%。
辅助系统所消耗的能源资源量占比居中，大约为25%-35%，照明及控制系统所消耗的能源资源量相对不高，大约为5%-10%。
86. 如何通过轨道交通促进节能减排？
86. 如何通过轨道交通促进节能减排？86、如何通过轨道交通促进节能减排？在当今全球气候变化和环境压力日益严峻的背景下，节能减排成为了人类社会可持续发展的关键任务。
而轨道交通作为一种高效、大运量的公共交通方式，在促进节能减排方面具有显著的优势和潜力。
轨道交通的能源利用效率相对较高。
与私人汽车相比，地铁、轻轨等轨道交通工具在单位运输量上所消耗的能源要少得多。
这是因为轨道交通通常采用电力驱动，且在运行过程中能够充分利用惯性和再生制动技术，将车辆制动时产生的能量回收并重新利用，从而有效地降低了能源的消耗。
从规划和设计的角度来看，合理的轨道交通线路布局对于节能减排至关重要。
在规划时，应充分考虑城市的人口分布、就业中心、商业区域等因素，使线路能够最大程度地覆盖出行需求集中的区域，减少不必要的出行距离和换乘次数。
同时，站点的设置也需要精心考量，以提高乘客的便利性和可达性。
通过优化线路和站点布局，可以提高轨道交通的吸引力，引导更多人选择这种绿色出行方式，从而减少私人汽车的使用，降低整体的能源消耗和尾气排放。
轨道交通的车辆技术不断创新和进步，也为节能减排带来了新的机遇。
例如，采用更先进的牵引电机、轻量化的车体材料、高效的空调系统等，都能够降低车辆的能耗。
此外，新型的储能技术如超级电容和电池，也为轨道交通的能源供应提供了更多的选择。
在一些城市，已经开始尝试使用氢燃料电池列车，实现了真正的零排放运行。
智能化的运营管理系统对于轨道交通的节能减排同样具有重要意义。
通过实时监测和分析客流量、列车运行状态等数据，可以实现精准的调度和运力配置。
在客流低谷时段，可以适当减少列车的开行频次，避免能源的浪费；而在高峰时段，则可以增加列车的编组或加密车次，以满足乘客的出行需求。
同时，智能化的信号系统能够优化列车的运行速度和间隔，减少列车的启停次数，进一步降低能耗。
轨道交通与其他交通方式的有效衔接和整合，也是促进节能减排的重要环节。
例如，在地铁站附近设置公交换乘枢纽、自行车停放点和共享单车投放点，方便乘客在轨道交通与其他交通方式之间进行无缝切换。
城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行
城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行随着城市化进程的加快，城市轨道交通系统已成为城市重要的交通工具之一。
作为城市轨道交通系统重要组成部分的供电系统，其节能措施和经济运行对于城市轨道交通系统的可持续发展和城市节能减排目标的实现具有重要意义。
本文将主要探讨城市轨道交通供电系统的节能措施和经济运行。
1. 节能设备的运用城市轨道交通供电系统的主要设备包括牵引变压器、接触网、牵引逆变器等。
在这些设备的选型和运行中，应充分考虑节能性能，选择高效节能的设备，并合理配置供电设备以最大程度减少能量损耗。
通过对设备运行参数的优化调整，降低设备的能耗，提高设备的使用效率，从而实现供电系统的节能目标。
2. 回馈能量利用城市轨道交通供电系统的列车在制动过程中会产生大量的制动能量。
为了充分利用这些能量，可以采用回馈能量利用装置，将制动能量转化为电能，再次输入到供电系统中。
通过这种方式，不仅可以减少能源的浪费，还可以减轻供电系统的负荷，实现节能和环保的双重效果。
3. 定时调峰供电城市轨道交通供电系统在高峰时段的能耗会比较大，因此为了节约能源，可以采取定时调峰供电的措施。
通过对城市轨道交通运营计划的合理安排，可以在不同时间段对供电系统进行调峰供电，避免能源浪费，降低用电成本，提高供电系统的经济性。
4. 采用新能源采用新能源是当前城市轨道交通供电系统节能的重要途径之一。
新能源技术的不断发展，为城市轨道交通供电系统提供了新的选择。
如太阳能供电系统、风能供电系统等，可以有效降低城市轨道交通的能耗，减少对传统能源的依赖，降低环境污染，实现可持续发展。
5. 加强管理与维护加强对城市轨道交通供电系统的管理与维护，是有效实施节能措施的关键。
通过建立健全的管理制度和维护体系，加强设备的监测和检修，及时发现和处理设备故障，保证供电设备的正常运行，提高设备的使用寿命，从根本上降低能耗，提高供电系统的节能效果。
1. 成本控制城市轨道交通供电系统的成本主要包括设备采购成本、能源消耗成本、运维成本等。
城市轨道交通的节能减排与环境保护
城市轨道交通的节能减排与环境保护摘要：随着城市化的快速发展，交通拥堵和环境污染成为城市面临的重要问题。
城市轨道交通作为一种绿色出行方式，具有很大的潜力在节能减排和环境保护方面发挥作用。
本文主要探讨城市轨道交通的节能减排技术和环境保护策略，以及其对城市可持续发展的重要意义。
第一部分：城市轨道交通的节能技术1.1 能源利用效率的提高城市轨道交通采用电力作为动力源，相比于燃油驱动的传统交通工具，具有更高的能源利用效率。
通过优化列车设计、改进牵引系统和提高电瓶能量密度等技术手段，可以进一步提高能源利用效率。
1.2 车辆空气动力学的优化优化车辆外形和减小车辆与空气的阻力，是提高城市轨道交通能源利用效率的关键。
在设计轨道交通车辆时，应考虑减小车辆的空气阻力，采用流线型外形和减少冗余部件，从而减少能源的消耗。
1.3 制动能量回收技术城市轨道交通在制动过程中会产生大量的能量消耗，传统的制动方式会将这部分能量浪费。
通过引入制动能量回收技术，可以将制动时产生的能量转化为电能并存储起来，供列车再次加速使用，从而降低能源浪费。
第二部分：城市轨道交通的减排措施2.1 电力替代传统燃油城市轨道交通使用的是电力驱动，相比于燃油驱动的交通工具，不会产生尾气排放。
因此，大规模推广城市轨道交通可以减少交通尾气的排放，改善城市空气质量。
2.2 节能减排的管理策略采取科学的运营管理策略，如优化列车运行间隔、减少停车等待时间和减少车辆空载运行，可以有效减少城市轨道交通的能源消耗和污染排放。
2.3 负面影响的管理与监测城市轨道交通建设和运营会对周边环境产生一定的负面影响，如噪音、振动和施工对环境的破坏等。
因此，需要制定相应的管理措施，并对其影响进行监测和评估，以保护周边环境的生态平衡。
第三部分：城市轨道交通的环境保护意义3.1 减少空气污染城市轨道交通作为一种零排放的交通方式，可以减少尾气排放，改善城市空气质量，减少环境健康风险。
3.2 降低噪音污染相比于公路交通，城市轨道交通的噪音污染较低。
城市轨道交通列车节能运行一体化方法 及关键技术
城市轨道交通列车节能运行一体化方法及关键技术
城市轨道交通列车节能运行一体化方法及关键技术，是针对城市轨道交通列车运行节能的解决方案。
该技术融合了计划编制、运行控制、牵引供电等专业知识，并采用了基于智能学习的列车节能驾驶控制方法。
这种方法不仅攻克了时效前提下的列车运行图节能优化问题，而且整体达到了国际先进水平，部分技术达到了国际领先水平。
该技术的实施方式及步骤包括：首先，建立列车节能运行一体化机理模型，该模型能够有效地模拟列车的实际运行情况，并能够根据预设的节能目标进行优化。
其次，设计基于智能学习的列车节能驾驶控制方法，该方法能够根据列车的实时运行状态，自动调整列车的驾驶模式，以达到节能的目的。
最后，通过试验应用和推广，验证并完善该技术的有效性及普适性。
该技术的成功应用，不仅可以在城市轨道交通领域实现节能减排，还可以提高列车的运行效率，降低运营成本。
同时，该技术的推广应用还可以促进城市轨道交通的绿色健康发展，为实现国家“双碳”目标做出积极贡献。
城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行
城市轨道交通供电系统的节能措施与经济运行城市轨道交通已经成为当代城市交通系统中不可或缺的一部分。
然而，由于其大规模和长期运行，其电力消耗对城市能源环境和可持续发展带来巨大挑战。
因此，采取有效的节能措施和经济运行非常重要。
第一个节能措施是优化供电系统。
供电系统是城市轨道交通系统的核心组成部分。
它的运行方式和效率直接影响到整个系统的能源消耗。
优化供电系统的方法包括使用高效电力设备，建立智能化监控系统，提高供电系统的自动化水平等。
例如，在直流供电系统中，应采用高效变压器和开关设备，以提高供电效率和减少电力损失。
在智能化监控系统中，可以采用人工智能技术，通过实时监测和分析供电系统运行数据，以实现节能和降低成本。
第三个节能措施是采用再生能源。
城市轨道交通系统的运营需要大量的电力，因此使用再生能源对于减少能源消耗和降低成本非常重要。
采用再生能源可以包括光伏发电、风能发电、地热发电等。
在中国，光伏发电是城市轨道交通系统中使用再生能源的主要方式之一，利用光伏发电可以实现城市轨道交通系统能源消耗的大幅降低。
最后一个节能措施是实现科学经济运行。
城市轨道交通系统的经济运行是一项复杂的工作，其有效性和成本管理对于减少能源消耗和提高系统效率至关重要。
科学经济运行可以包括对列车运行规划和调度的优化、高效的客流管理、有效的资产管理等。
例如，对于城市轨道交通系统的列车运行规划和调度，可以采用遗传算法或优化算法等工具，以实现系统资源的最优化配置。
在资产管理方面，可以采用物联网和云计算技术，实现设备状态的实时监测和管理，以提高设备的利用率和降低损耗。
综上所述，城市轨道交通系统的节能措施和经济运行是保障城市轨道交通可持续发展的关键。
优化供电系统、优化列车动力系统、采用再生能源、实现科学经济运行是实现城市轨道交通系统高效、可持续运营的重要手段。
城市轨道交通用能与节能的思考
城市轨道交通用能与节能的思考随着城市的快速发展和人口的增加，城市交通问题逐渐凸显出来。
城市轨道交通作为一种高效、快捷、方便的交通方式，越来越成为人们通勤和出行的首选。
然而，城市轨道交通也面临着能源和环保的挑战。
为了实现城市轨道交通的可持续发展，我们需要思考如何提高能源利用效率并节约能源。
首先，城市轨道交通需要优化能源利用。
目前，很多城市轨道交通系统还存在能源利用不高、浪费现象严重的问题。
因此，改善能源利用效率是可行的方式之一、一方面，可以通过提高设备的效能来减少能源消耗。
例如，优化列车车头的设计，减少空气阻力，提高列车的运行速度；改进制动系统，将制动能量回馈到电网中以供其他列车使用。
另一方面，可以采用智能调度和运营管理系统，根据需求预测和实时监控，合理安排列车运行计划和停车时间，避免能源的浪费。
此外，还可以使用更加高效的动力系统，如采用新能源技术替代传统的燃油动力，例如电动动力和氢电混合动力等，减少对传统能源的依赖。
其次，城市轨道交通需要注重节能减排。
作为城市交通的主要组成部分，城市轨道交通的能源消耗和排放量都比较大，对城市空气质量和环境保护造成了一定的影响。
因此，需要采取有效的措施来减少能源消耗和减少排放量。
一方面，可以通过建设更加节能的车辆和设备来实现节能减排。
例如，使用更加高效的照明设备和空调设备，优化列车车厢的隔热隔音性能，减少能源的浪费。
另一方面，可以采用新技术来减少能源的使用和减少排放的污染物。
例如，利用太阳能、风能等可再生能源为轨道交通供电；引入智能化系统，自动调节列车运行速度，减少能源的消耗。
最后，需要加强城市轨道交通的节能意识。
城市轨道交通的节能不仅仅是技术问题，也是一个全社会的共同责任。
政府部门需要加大对城市轨道交通节能工作的投入和支持，推动相关技术的研发和应用。
企业和运营商要树立节能意识，加强能源管理，通过制定和执行节能减排计划，降低运营成本，提高竞争力。
同时，广大乘客也应当提高节能意识，合理利用城市轨道交通，减少不必要的出行次数和距离，选择绿色出行方式，如骑行和步行等。
轨道工程设计中的轨道交通节能与减排
轨道工程设计中的轨道交通节能与减排一、引言随着城市化的不断发展和人口的不断增加，轨道交通作为一种高效、快速、环保的交通方式逐渐成为现代城市的重要组成部分。
然而，轨道交通系统的运营也需要大量的能源供应，同时也会产生相应的碳排放。
因此，在轨道工程设计中，如何降低轨道交通的能耗和减少碳排放成为一个重要的课题。
本文将探讨在轨道工程设计中的轨道交通节能与减排的相关内容。
二、轨道交通节能技术1.能源回收利用技术能源回收利用技术是轨道交通节能的重要手段之一。
常见的能源回收利用技术包括制动能量回收利用和空调余热回收利用。
制动能量回收利用技术通过将制动过程中的动力转化为电能，并回馈至电网中供电使用，从而最大限度地减少能源的浪费。
同时，轨道交通车辆在运行过程中会产生大量的余热，通过合理的设计和技术手段，可以将这些余热进行回收利用，用于供热或者热水供应等。
2.轻量化技术轻量化技术是轨道交通节能的另一个重要手段。
轨道交通系统的车辆和设备在设计和制造过程中，通过采用轻量化材料和结构设计，来降低整体重量，减少能耗。
例如，采用碳纤维复合材料替代传统的金属材料，可以在保证安全的前提下减轻车辆的重量，降低能耗。
3.智能能源管理系统通过智能能源管理系统，可以实时监测和控制轨道交通系统的能源消耗，从而达到最优化的节能效果。
该系统可以通过集成车辆、信号系统和供电系统等多个部件，实时调整和优化能源的供给和使用。
同时，通过利用大数据分析和预测算法，可以提前预测车辆运行等参数，进一步减少不必要的能源浪费。
三、轨道交通减排措施1.推广清洁能源以传统化石燃料为能源的轨道交通系统会产生大量的碳排放，为了减少碳排放，推广清洁能源是一个必然的选择。
目前，一些地区已经开始使用电力作为轨道交通的主要能源，电力的使用可以在很大程度上减少碳排放。
此外，也可以考虑利用风能、太阳能等可再生能源来供电，进一步降低碳排放。
2.优化线路规划在轨道工程设计中，合理的线路规划可以减少轨道交通系统的总能耗和碳排放。
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浅谈轨道车辆的节能运行方法
摘要：在城市轨道交通中，影响列车运行能耗的因素包括列车的牵引制动性能、列车重量、限速、线路条件、信号闭塞方式以及列车的操纵方式等，通过对相关条件的改变，可以实现列车节能的目的.论文通过案例设计与系统模拟，重点研究了线路条件对城市轨道交通节能的作用.文中分别从曲线（特别是小半径曲线）、坡道（分上下坡道）以及列车重量等方面对能耗的影响进行了研究，并对节能坡的节能情况进行了分析。
关键词：牵引计算；牵引能耗；城市轨道交通；节能运行
随着国内城市轨道交通的日益发展，城市轨道交通列车节能研究越来越具有现实意义.列车的能源消耗涉及诸多因素，包括列车的牵引制动性能、列车重量、线路条件以及列车的操纵方式等，通过对相关条件改变，可以实现列车节能的目的.与城市间铁路列车相比，城市轨道交通列车具明有显的差异，这体现在列车的牵引制动特性、列车重量、站间距、线路状况等方面.对于城市铁路来说，列车多采用无级牵引，列车重量变化不大，站间距比较短，线路一般采用节能坡等形式，因此城市轨道交通列车节能问题的研究有其特殊性.
如不需要考虑有级牵引时手柄位的转换问题，站间距较短和
节能坡的设置有利于实现牵引――惰行的运行模式，列车重量的较小变化使列车的定时计算更为快捷等，这为城市轨道交通列车节能问题的研究提供了便利条件.国内外对于列车运行节能问题有较多研究，然而由于列车运行环境的复杂性，节能算法模型及其求解技术是一项十分困难的工作。
首先研究了轨道交通的运行受力情况和运行线路条件对列车运行过程的影响，分别对各个条件进行分析总结，建立了运行模型。
在此基础上，根据列车的牵引制动过程和相关计算理论，研究外力变化对列车运行的影响，并深入分析列车的节能运行算法，对算法进行探究和分析。
根据相关的理论和算法，寻求一种更为合理节能的运行方案，并为科学的设计线路、车辆的选型、新车上线试验提供条件和理论依据，同时也能降低运营成本，从而一定程度上缓解我国能源短缺的现象。
城轨车辆运行节能方法优化系统设计成功后，通过改变列车的运行条件，计算出列车的牵引能耗，并将得到的试验数据与软件的仿真结果及实测结果进行比较分析，验证了优化方法的有效性。
一、节能运行算法
根据国内外的研究，在设计列车节能运行算法时，可以遵循如下原则：
（1）加速过程按最大牵引力计算；
（2）停车制动按最大制动力来计算；
（3）除停车制动外，避免采用空气制动；
（4）在约束条件下协调采用均速及惰行模式。
本文采用的节能控制方式结合上述运行过程，
以列车运行的平均速度作为目标速度，并围绕着目标速度按牵引-惰行运行，以达到节能的目的。
具体过程如下：在列车起动阶段，尽量利用最大牵引力牵引。
在区间运行时尽可能采用惰行工况，区间调速避免采用制动工况，以节约能源。
如果列车目标速度小于当前限速，当接近目标速度时列车将贴近目标速度采用牵引-惰行模式运行；如果目标速度大于当前的限速，则在接近限速时将采用惰行运行，如果速度仍然上升，则采用制动运行。
当前方限速曲线的值为零时列车将以最大制动力停车制动。
二、节能方案设计与研究
城市列车运行计算系统为基础，进行相应的案例设计，分析曲线、坡道和列车重量的变化对列车能耗的影响。
在进行案例设计时，采用以下参数。
列车类型：地铁；动车组：三动三拖；列车重量：150t；列车长度：110m；其它参数采用系统默认值。
1.曲线对能耗的影响。
设置曲线长度为500m，曲线半径为100～600m，其中“∞”表示无曲线。
为了有较为统一的比较标准，列车从曲线的一端静止启动，在三个不同的限速（40kmΠh，50kmΠh，60kmΠh）条件下运行至另一端停止。
2.坡道对能耗的影响。
该部分探讨城市轨道交通列车在非平坡的线路上的能量消耗情况，通过合理案例的设计，得出列车在上、下坡道上的能耗规律；同时对节能坡的纵断面设计进行研究，考察在不同的区间设置不同坡度和长度的节能坡，并探讨在不同限速情况下的能耗情况，得出不同条件下的节能坡优化方案。
3.节能坡运用对能耗影响。
在轨道交通线路纵断面设计时，节能坡是一种很重要的方式，即该线路最佳纵断面形式都是凹形纵断面，采用节能坡可以达到降低列车运行能耗的目的。
为了研究结论的可比性，节能坡案例设计要尽量有一个相同的条件，该部分内容主要研究在相同的站位-区间高差的情况下，在不同站间距和限速条件下，获得更有效的节能坡形式。
设置站间距分别为1km、2km、3km，节能坡坡长为200m、坡度为40‰，列车从一个车站静止起动，运行至另一个车站停车。
4.能耗与列车重量及限速的关系在线路条件和操纵方式相同的条件下，能耗由列车重量、列车限速和站间距三个主要因素决定.在下面的案例研究中，取固定的站间距，使得列车能耗仅受列车重量和列车限速影响，并分析列车能耗的影响情况.
三、限速对能耗的影响
探讨在不同坡道情况下，列车因运行限速不同而引起的
能耗差别。
设计3种坡道：坡长分别为600m，400m，200m，坡度都为30‰，列车从坡底静止起动，到坡顶停止，列车能耗（kWh）随限速和坡长（m）的变化。
四、结语
随着我国经济的高速发展、城市化进程的不断加快，城市轨道交通将在我国城市公共交通运输中占有越来越越重
要的地位，城市轨道交通列车对仿真的要求也越来越高，然而由于我国城市轨道交通的建设才刚刚起步，基于城市轨道交通的模拟软件很不成熟，现有的软件主要是基于铁路牵引计算的模拟软件，由于城市轨道列车的运行条件和环境与铁路的运行相差较远，因此现有轨道车辆的运行特性曲线并不一定是最优的运行特性曲线，列车的运行能耗也并不一定是列车运行的最佳能耗。
在国家大力提倡绿色环保的大趋势下，研究城轨列车的运行节能方法是既响应了国家号召又具有重大现实意义。