Optimization of the efficiency of braking energy recovery in rail transport by changing arrival time

• Autorzy: Urbaniak M. , Kardas-Cinal E.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article refers to the previous work of the authors, in which the model of traffic organization of cooperating trains including the optimization of the use of energy returned to the catenary was presented. In the presented article, the model was modified by changing the main control variable, which affects the efficient use of energy. Departure time was changed for the arrival time of the train to the stop or station. The optimization is done by controlling the arrival time to the station in the acceptable (scheduled) range while maintaining the scheduled departure time. This model assumed optimization using the interval halving method (bisection) to achieve the optimal solution. The modified optimization method has been implemented in the original model of railway traffic organization. It considers the optimal use of energy recovered during electrodynamic braking using the energy transmission strategy to the catenary, assuming the cooperation of a train pair and volume of all recovered energy and stop time at the station.

Słowa kluczowe

EN

rail transport; regenerative braking; optimization of energy recuperation; traffic organization

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2018
• Tom: Z. 180
• Strony: 133--139
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., tab., wz.

Twórcy

autor

Urbaniak M.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Transport; assistant, University of Technology Faculty of Civil and Environmental Engineering

autor

Kardas-Cinal E.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Transport

Bibliografia

• 1. ABB, ENVILINE ERS – trakcyjny układ odzyskiwania energii, Rynek Infrastruktury, http://www.rynekinfrastruktury.pl/wiadomosci/enviline-ers--trakcyjny-uklad-odzyskiwania-energii-13893.html [dostęp 15.11.2017].
• 2. Açikbaş S., Söylemez M.T.: Parameters affecting braking energy recuperation rate in DC rail transit,Joint Rail Conference, 2007, s. 263–268.
• 3. Barrero R., Tackoen X., van Mirelo J.: Stationary or on board energy storage systems for energy consumption reduction in metro network, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 2010, nr 224, pp. 207-225.
• 4. Burden R.L., Faires J.D.: Th e bisection algorithm. PWS Publishers, Boston 1985.
• 5. Corliss G.: Which root does the bisection algorithm find? SIAM 1977 2/19, p. 325-327.
• 6. Czucha J., Karwowski K., Mizan M., Pazdro P.: Efektywność odzysku energii hamowania elektrodynamicznego w komunikacji miejskiej, Przegląd Elektrotechniczny, 10/2004, s. 1016-1019.
• 7. De Martinis V., Gallo M.: Models and methods to optimize train speed profiles with and without energy recovery systems: a suburban test case. Procedia – Social and Behavioral Sciences, 2013, Vol. 87, pp. 222–233.
• 8. Gonzalez-Gil A., Palacin R., Batty P., Powell J.P.: Energy efficient urban rail systems: strategies for an optimal management of regenerative braking Energy, Transport Research Arena, Paryż 2014.
• 9. Jacyna M., Urbaniak M.: Organizacja ruchu pociągów w obrębie stacji a oszczędność energii, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej – Transport, z. 115/2017, Warszawa, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, s. 181-189.
• 10. Jacyna M., Urbaniak M.: Wybrane zagadnienia optymalizacji organizacji ruchu kolejowego w celu minimalizacji kosztów zużycia energii, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej – Transport, z. 109, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2016, s. 45-58.
• 11. Karkosińska-Brzozowska N., Urbaniak M.: Bariery stosowania technologii odzysku energii w transporcie szynowym, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej – Transport, z. 115/2017, Warszawa, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, s. 69–80.
• 12. Kwaśnikowski J.: Elementy teorii ruchu i racjonalizacji prowadzenia pociągów, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, Radom 2013.
• 13. Ortega J.M., Ibaiondo H.: Kinetic energy recovery on railway systems with feedback to the grid, WCRR 2011, Lille, Francja.
• 14. Pawełczyk M.: Rozwój systemów wykorzystujących akumulację energii w transporcie szynowym, TTS Technika Transportu Szynowego 2011, nr 10/2011, s. 41-46.
• 15. Pazdro P.: Koncepcja ruchowej optymalizacji efektywności hamowania odzyskowego. TTS Technika Transportu Szynowego – Eksploatacja 2003, nr 1–2/2003, s. 62-64.
• 16. Pena Alcaraz M. et.al.: Optimal underground timetable design based on power flow maximizing the use of regenerative-braking Energy, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 2010, nr 226, pp. 397-408.
• 17. Podoski J., Masłek J., Kacprzak J.: Zasady trakcji elektrycznej, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1980.
• 18. Podoski J.: Zasady trakcji elektrycznej, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1967.
• 19. Roadmap to a Single European Transport Area Towards a competitive and resource efficient transport system: http://eur-lex.europa.eu/legalcontent/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:52011DC0144&from=EN [dostępny 15.11.2017 r.].
• 20. Su S., Tang T., Roberts C.: A Cooperative Train Control Model for Energy Saving. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, tom: 16, wydanie: 2, s. 622-631.
• 21. Su S., Tao T., Wang Y.: Evaluation of Strategies to Reducing Traction Energy Consumption of Metro Systems Using an Optimal Train Control Simulation Model, Energies 2016, 9(2), nr 105.
• 22. Tomczyk M., Pacholczyk M., Karwowski K.: Comprehensive modelling of the cost effectivness of railway line electrification, Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2016, nr 51, s. 197-200.
• 23. Urbaniak M., Jacyna M., Kardas-Cinal E.: Metody wykorzystania rekuperacji w transporcie szynowym, TTS Technika Transportu Szynowego, 2016, 12(273), s. 355-359.
• 24. Urbaniak M., Kardas-Cinal E.: Modelowanie reorganizacji ruchu w transporcie szynowym zwiększającej efektywne wykorzystanie energii z hamowania odzyskowego, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej – Transport, z. 118, Warszawa 2017, s. 325-337.
• 25. Warin Y., Lanselle R., Th iounn M.: Active sudstation, 9-ty Światowy Kongres dot. Badań Kolejowych – WCRR 2011, Lille, Francja.