Optymalizacja zużycia energii trakcyjnej przy zastosowaniu inteligentnych systemów prowadzenia ruchu kolejowego

• Autorzy: Szkopiński Janusz

Warianty tytułu

EN

Optimization of traction energy consumption using intelligent rail traffic management systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem pracy jest analiza korzyści z wdrożenia inteligentnych systemów prowadzenia ruchu kolejowego w aspekcie uzyskania płynności jazdy pociągu i w konsekwencji na zmniejszeniu zużycia energii trakcyjnej pociągu. Analiza przeprowadzona jest w odniesieniu do stosowanych na kolejach europejskich rozwiązań technicznych, umożliwiających optymalizację ruchu pociągu. Jednym z czynników pozwalających na taką optymalizację jest takie kształtowanie profilu prędkości pociągu, aby czas jazdy pociągu do semafora wskazującego sygnał „Stój” był nie krótszy niż przewidywany czas do zmiany sygnału na zezwolenie na dalszą jazdę. W ramach tej analizy przeprowadzono symulacje ruchu w oparciu o model pociągu ETR610 typu ED250, dla różnych wariantów sterowania prędkością pociągu i dwóch wariantów odległości wstępnej do semafora. Rezultatem pracy są spostrzeżenia o możliwości wdrożenia inteligentnych systemów prowadzenia ruchu kolejowego, w tym porównanie możliwych oszczędności w zużyciu energii trakcyjnej.

EN

The subject of the work is an analysis of the benefits of implementing intelligent rail traffic control systems in terms of achieving smooth train travel and, consequently, reducing the train's traction energy consumption. The analysis is carried out in relation to the technical solutions used on European railways, enabling the optimization of train traffic. One of the factors allowing for such optimization is shaping the train speed profile in such a way that the train travel time to the semaphore indicating the "Stop" signal is not shorter than the expected time until the signal changes to permission to continue. As part of this analysis, traffic simulations were carried out based on the ETR610 train model of the ED250 type, for different variants of train speed control and two variants of the initial distance to the semaphore. The result of the work are observations on the possibility of implementing intelligent rail traffic management systems, including a comparison of possible savings in traction energy consumption.

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja; zużycie energii; prowadzenie ruchu kolejowego

EN

optimization; energy consumption; rail traffic management

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej
• Czasopismo: Przegląd Komunikacyjny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 78, nr 6/7/8
• Strony: 44--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szkopiński Janusz

• PKP Polskie Linie Kolejowe SA

Bibliografia

• [1] Biliński J., Błażejewski M., Malczewska M., Szczepiórkowska M. “Opory ruchu pojazdów trakcyjnych”. Technika Transportu Szynowego, 3/2019.
• [2] Durzyński Z., Łastowski M., „Energochłonność pociągów zespołowych na duże prędkości”, Pojazdy szynowe nr 3/2010.
• [3] Fuchsberger M., Doctoral Thesis: “Algorithms for railway traffic management in complex central station areas”. ETH Zurich, 2012.
• [4] Jacyna M., Gołębiowski P., Krześniak M., Szkopiński J., “Organizacja ruchu kolejowego”. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2019 r. 384 s., ISBN 978-83-01-20689-5.
• [5] Kecman P., Goverde Rob M.P., “An online railway traffic prediction model “, Conference: 5th International Seminar on Railway Operations Modelling and Analysis - Rail Copenhagen, The Netherland, May 2013.
• [6] PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., „Instrukcja sygnalizacji Ie-1 (E-1)”. Warszawa, 2020 r.
• [7] PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., „Wytyczne techniczne budowy urządzeń sterowania ruchem kolejowym. Ie-4 (WTB-E10)”. Warszawa, 2019 r.
• [8] SBB CFF FFS, “The swiss way to capacity optimization for Traffic Management”, White Paper. 23 August 2017.
• [9] Szkopiński, J.; Kochan, A. Energy Efficiency and Smooth Running of a Train on the Route While Approaching Another Train. Energies 2021, 14, 7593. https://doi.org/10.3390/en14227593.
• [10] Szkopiński, J.; Kochan, A. Maximization of Energy Efficiency by Synchronizing the Speed of Trains on a Moving Block System. Energies 2023, 16, 1764. https://doi.org/10.3390/en16041764.
• [11] Szkopiński, J., „Sterowanie ruchem pociągu w aspekcie minimalizacji zużycia energii”, Materiały Konferencyjne NOVKOL 2022. SITK RP, Oddział w Krakowie. ISBN 978-83-63492-18-2.
• [12] Szeląg A.: „Trakcja elektryczna – podstawy”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2019 r.
• [13] Wawrzyniak A. „Elektryczne pociągi zespołowe ETR610 serii ED250 dla PKP Intercity S.A.”, Technika Transportu Szynowego nr 9/2013.
• [14] Wontorski P., Kochan A., Malinowski M., Śmieszek M., Dzierżak M., Więsek A., „Plan wdrażania systemu kierowania i sterowania ruchem kolejowym w architekturze RCA-CPK, opartej o zestandaryzowane moduły i interfejsy”, Centralny Port Komunikacyjny, Warszawa 01.2022 r

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).