Modelowanie reorganizacji ruchu w transporcie szynowym zwiększającej efektywne wykorzystanie energii z hamowania odzyskowego

Urbaniak, M.; Kardas-Cinal, E.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Modelowanie reorganizacji ruchu w transporcie szynowym zwiększającej efektywne wykorzystanie energii z hamowania odzyskowego

Autorzy

Urbaniak M. , Kardas-Cinal E.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://pnpw-transport.publisherspanel.com/resources/html/cms/MAINPAGE

Identyfikatory

Warianty tytułu

Modeling of traffic reorganization in rail transport increasing efficient energy use of recovery brake

Języki publikacji

Abstrakty

We wstępie artykułu przedstawiono metody wykorzystania energii elektrycznej odzyskanej w procesie hamowania elektrodynamicznego. Szczególną uwagę zwrócono na metodę zwrotu odzyskanej energii do sieci jezdnej i wykorzystania jej przez inne pojazdy szynowe, której efektywne zastosowanie niejednokrotnie wymaga reorganizacji ruchu. W pracy przeanalizowano opisany w literaturze model organizacji ruchu w transporcie szynowym, który uwzględnia optymalizację efektywności hamowania odzyskowego poprzez reorganizację ruchu na sieci i umożliwia kooperację kilku pojazdów (znajdujących się w fazie poboru i oddawania energii elektrycznej do sieci jezdnej). Szczególną uwagę poświęcono formalizmowi matematycznemu modelu oraz uzasadnieniu wynikających z niego możliwości optymalizacji zużycia energii. Zaproponowano także modyfikację modelu w części dotyczącej energii zużywanej przez kooperujące pojazdy. W podsumowaniu streszczono sposób działania modelu. Wskazano jego zalety, ale również możliwość dalszych zmian w poszukiwaniu bardziej efektywnej metody modelowania reorganizacji ruchu zwiększającej wykorzystanie energii z hamowania odzyskowego.

In the introduction the methods of using regenerative energy from electrodynamic braking are presented. Special attention is paid to the method based on the return of recovered energy to the catenary and transferring it to other accelerating rail vehicles, which often requires traffic modification for effective application. In the article we discuss literature approaches to traffic control model of rail transport, which include module for optimization of the efficiency of regenerative braking by modifying the traffic on the network and enabling cooperation of several vehicles (which are in braking or accelerating phases). Analyzing the selected model, we paid main attention to mathematical formalism, modification and clarification of this description. In the conclusion the way the model action was summarized. The advantages and the possibility of modification of this model were indicated.

Słowa kluczowe

transport szynowy organizacja ruchu modelowanie hamowanie odzyskowe

railway transport traffic organization modeling regenerative braking

Wydawca

Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej

Czasopismo

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

Rocznik

2017

Tom

z. 118

Strony

325--337

Opis fizyczny

Bibliogr. 21 poz., wykr.

Twórcy

autor

Urbaniak M.

Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
Politechnika Warszawska, Wydział Transportu

autor

Kardas-Cinal E.

Politechnika Warszawska, Wydział Transportu

Bibliografia

1. ABB, ENVILINE ERS - trakcyjny układ odzyskiwania energii. Rynek infrastruktury, dostęp on-line 25.09.2016: http://www.rynekinfrastruktury.pl/wiadomosci/enviline-ers-trakcyjny-ukladodzyskiwania- energii-13893.html.
2. Barrero R., Tackoen X., van Mirelo J., Stationary or onboard 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.
3. Batty P., Gonzalez-Gil A., Palacin R., Powell J. P.: Energy-efficient urban rail systems: strategies for an optimal management of regenerative braking energy. Transport Research Arena, Paris 2014.
4. Burden R.L., Faires J.D.: The bisection algorithm. Numerical Analysis, PWS Publishers, Boston 1985.
5. Corliss G.: Which root does the bisection algorithm find? SIAM 1977 2/19, pp. 325-327.
6. 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.
7. European Commission, Roadmap to a Single European Transport Area – Towards a competitive and resource efficient transport system. Dostęp on-line 03.04.2017: http://eur-lex.europa.eu/legalcontent/ PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:52011DC0144&from=EN.
8. Friedrich R., Bickel P.: Environmental external costs of transport. Springer, Stuttgart 2013, pp. 11-18.
9. Jacyna M., Urbaniak M.: Wybrane zagadnienia optymalizacji organizacji ruchu kolejowego w celu minimalizacji kosztow zużycia energii. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej – Transport, z. 109, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2016, s. 45-58.
10. Jacyna M., Urbaniak M.: Organizacja ruchu pociągow w obrębie stacji a oszczędność energii. Materiały XXII Konferencji Naukowej Pojazdy Szynowe 2016, Instytut Pojazdow Szynowych "TABOR" w Poznaniu (CD).
11. Kwaśnikowski J.: Elementy teorii ruchu i racjonalizacji prowadzenia pociągow. Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, Radom 2013, s. 43-47.
12. Ortega J. M., Ibaiondo H. Kinetic energy recovery on railway systems with feedback to the grid. 9th World Congress on Rail-way Research – WCRR 2011, Lille, France.
13. Pawełczyk M., Rozwój systemów wykorzystujących akumulację energii w transporcie szynowym. Technika Transportu Szynowego 2011, nr 10/2011, s. 41-46.
14. Pazdro P., Koncepcja ruchowej optymalizacji efektywności hamowania odzyskowego. Technika Transportu Szynowego – Eksploatacja 2003, nr 1-2/2003, s. 62-64.
15. Pena Alcaraz M., Fernandez A., Cucala A. P., Ramos A., Pecharroman R. R., 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, nr 226, pp. 397-408.
16. Su S., Tang T., Roberts C.: A Cooperative Train Control Model for Energy Saving. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems 2015, volume: 16, issue: 2, pp. 622-631.
17. 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), no. 105.
18. Szeląg A.: Efektywność hamowania odzyskowego w zelektryfikowanym transporcie szynowym. Pojazdy Szynowe 4/2009.
19. Urbaniak M., Jacyna M., Kardas-Cinal E.: Metody wykorzystania rekuperacji w transporcie szynowym. Technika Transportu Szynowego 12 (273), Radom 2016, s. 355-359.
20. Warin Y., Lanselle R., Thiounn M., Active substation. 9th World Congress on Railway Research – WCRR 2011, Lille, France.
21. Yang XS.: Firefly Algorithms for Multimodal Optimization. In: Watanabe O., Zeugmann T. (eds) Stochastic Algorithms: Foundations and Applications. SAGA 2009. Lecture Notes in Computer Science, vol 5792. Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 169-178.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-78171782-a3ba-4909-984b-33f937a2968c