Comprehensive modelling of the cost effectivness of railway line electrification

• Autorzy: Tomczyk M. , Pacholczyk M. , Karwowski K.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie progu efektywności ekonomicznej elektryfikacji linii kolejowej

• Konferencja: XXVI cykl seminarów zorganizowanych przez PTETiS Oddział w Gdańsku ZASTOSOWANIE KOMPUTERÓW W NAUCE I TECHNICE 2016 (XXVI; 2016; Gdańsk)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Subject of this paper is the mathematical model estimating the Economical threshold between usage of combustion engine traction and electrical traction for new and modernized railway passenger communication lines. Currently available models do not coincide with the whole complexity of the problem. The proposed model was implemented into Matlab and then validated on “Pomorska Kolej Metropolitalna” investment time-frame and its cost of infrastructure, type of Diesel Multiple Units (DMU) and track geometry. The vehicles maintenance levels are taken into consideration as well. Usage of the Energy Storage Systems is considered. The final result of this analysis is threshold of economic efficiency in analyzed period of 30 years for traffic flow expressed in value of passenger per hour in rush hours.

PL

W artykule zaproponowano model matematyczny służący do estymowania wartości progu efektywności ekonomicznej pomiędzy użyciem trakcji spalinowej a trakcji elektrycznej na modernizowanych lub nowo budowanych pasażerskich liniach kolejowych. Obecnie używane modele nie uwzględniają całej złożoności problemu. Przedstawione rozwiązanie zostało zaimplementowane w środowisku Matlab, a następnie zweryfikowane w odniesieniu do inwestycji w budowę pt. “Pomorska Kolej Metropolitalna”. W modelu uwzględniono czas realizacji i istnienia projektu, koszty proponowanej infrastruktury, rodzaj pojazdów spalinowych i elektrycznych oraz kształt i topografię linii kolejowej. Koszty związane z utrzymaniem pojazdów (analiza LCC) oraz możliwe zastosowanie superkondensatorowych zasobników energii w pojeździe lub w podstacjach trakcyjnych są również uwzględnione w modelu. Końcowym wynikiem przeprowadzonej analizy jest estymacja progu efektywności dla założonego czasu istnienia inwestycji wyrażona w potokach pasażerów w godzinach szczytu.

Słowa kluczowe

EN

railway traction; economical threshold; life cycle cost (LCC); modeling train dynamics

PL

trakcja kolejowa; próg efektywności ekonomicznej; koszt cyklu trwałości; LCC; modelowanie dynamiki ruchu pojazdu

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 51
• Strony: 197--200
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tomczyk M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki

autor

Pacholczyk M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki

autor

Karwowski K.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki

Bibliografia

• 1. Al-Tony F. E., Lashine A.: Cost-benefit analysis of railway electrification: case study for Cairo-Alexandria railway line, Impact Assessment and Project Appraisal, vol. 18, no. 4, 2000, s. 323-333.
• 2. Wei-Jun H.: The significance and technical-economic benefits of developing railway electrification in China, Main Line Railway Electrification International Conference, York 1989, s. 27-30.
• 3. Zhu X., Li C., Xu Z., Li J.: Study on modeling simulation of locomotive dynamics for urban rail transit. Modelling, Identification and Control International Conference, Shanghai, Jun 2011, s. 86-91.
• 4. Szkoda M.: Life cycle cost analysis in effectiveness evaluation of railway means of transport, Logistyka, vol. 3, 2011, s. 2639-2648 – in Polish.
• 5. Dziaduch I.: The preventive maintenance costs analysis of rail buses in their entire maintenance cycle, Logistyka, vol. 6, 2011 – in Polish.
• 6. Consultant Assignment for traffic study project 2007 017 PL MUN RAL Tricity (Pomerania Voivodeship) Metropolitan Railway– in Polish.
• 7. Jursz H.: Railway line from Wrzeszcz to Kaszuby, Oskar, Gdańsk 2013 – in Polish.
• 8. Sirmelis U., Zakis J. Grigans L.: Optimal supercapacitor energy storage system sizing for traction substations, 5th International Conference on Power Engineering, Energy and Electrical Drives, Riga, May 2015, s. 592 – 595.
• 9. Iannuzzi D.: Improvement of the energy recovery of traction electrical drives using supercapacitors, 13th Power Electronics and Motion Control Conference, Poznań, Sept. 2008, s. 1469 – 1474.
• 10. Lhomme W., Delarue P., Barrade P., Bouscayrol A., Rufer A.: Design and Control of a supercapacitor storage system for traction applications, Fourtieth IAS Annual Meeting, Hong Kong, Oct. 2005.
• 11. Pera M., Hissel D., Gualous H., Turpin Ch.: Electrochemical Components, Wiley-ISTE, London 2013.

Uwagi

PL

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