Optymalizacja efektywności hamowania odzyskowego w transporcie szynowym przez sterowanie czasem przyjazdu na stację

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

Abstrakty

PL

Artykuł nawiązuje do poprzednich prac autorów, w których przedstawiono model organizacji ruchu kooperujących pociągów z uwzględnieniem optymalizacji wykorzystania energii zwracanej do sieci jezdnej. W przedstawionym artykule zmodyfikowano model, zmieniając główną zmienną sterującą mającą wpływ na efektywne wykorzystanie energii, z czasu odjazdu na czas przyjazdu pociągu na stację lub przystanek. Optymalizacja jest dokonywana przez sterowanie czasem przyjazdu na stację w dopuszczalnym (rozkładowym) jego zakresie i przy zachowaniu rozkładowego czasu odjazdu, z wykorzystaniem metody równego podziału (bisekcji) do osiągnięcia optymalnego rozwiązania. Zmodyfikowaną metodę optymalizacji zaimplementowano w autorskim modelu organizacji ruchu kolejowego. Uwzględniono w nim optymalne wykorzystanie energii odzyskanej podczas hamowania elektrodynamicznego, przy zastosowaniu strategii przesyłu energii do sieci jezdnej, zakładając kooperację pary pociągów, całkowitą wielkość energii możliwej do odzyskania oraz czas postoju na stacji.

Słowa kluczowe

PL

transport szynowy; hamowanie odzyskowe; optymalizacja rekuperacji energii; organizacja ruchu

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2018
• Tom: Z. 180
• Strony: 61--68
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., tab., wz.

Twórcy

autor

Urbaniak M.

• doktorant Politechniki Warszawskiej, Wydział Transportu; asystent Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

autor

Kardas-Cinal E.

• Politechnika Warszawska, Wydział Transportu

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.