Дипломная работа: Энергосберегающие режимы управления движением поездов метрополитенов

Минимально - и максимально допустимые скорости движения для участков приведены в табл. 4.2. (по данным МУП «Новосибирский метрополитен»)

Таблица 4.2. Допускаемые скорости движения по участкам пути Ленинской линии Новосибирского метрополитена

Задача получения энергосберегающего режима движения поездов по линии метрополитена состоит в определении скоростей прохождения участков, таких чтобы средняя эксплуатационная скорость поддерживалась на заданном уровне, а электропотребление было минимальным.

Эксплуатационная скорость Новосибирского метрополитена составляет 39,8 км/ч.

Минимально допустимая скорость участка, Vmin составляет 3 км/ч, исходя из технических характеристик подвижного состава. А максимально допустимая скорость Vmax задана по путевым условиям (сложность профиля и плана) исходя из требований к безопасности движения.

Согласно данным МУП «Новосибирский метрополитен» удельный расход электроэнергии на тягу поезда при движении по Ленинской линии составляет 67,01

Алгоритм нахождения скоростей движения поезда на каждом участке, при которых средняя эксплуатационная скорость будет составлять 39,8 км/ч, а удельный расход на тягу поезда будет минимальным, описан в п. 3.5.

Режимы управления движением поезда по Ленинской линии Новосибирского метрополитена (для разного времени суток) и вызванные ими удельные расходы электроэнергии на тягу поезда представлены в табл. 4.3.

Таблица 4.3. Режим управления движением поезда по Ленинской линии Новосибирского метрополитена.

Полученные расчеты показывают, что только лишь изменение скоростного режима на некоторых участках пути, позволит снизить удельный расход на тягу поезда для Новосибирского метрополитена до 61,46 , что на 9,03 % ниже существующих показателей.

Следует отметить тот факт, что Новосибирский метрополитен имеет достаточный опыт эксплуатации и использует и иные меры снижения удельного расхода электроэнергии на тягу поездов.

Таким образом, разработанная методика синтеза энергосберегающих режимов управления движением метропоездов адекватна и пригодна для использования на действующих линиях метрополитенов. Далее следует применить полученную методику к проектной линии метрополитена, например, первой линии Красноярского.

4.2 Параметры пассажиропотоков проектной первой линии Красноярского метрополитена и ее эксплуатационные показатели

Являясь одним из видов городского общественного транспорта метрополитен должен предоставлять населению транспортные услуги с 6:00 ч. до 24:00 ч. местного времени.

Проведенные автором исследования пассажиропотока (раздел 1.5) вдоль проектной первой линии Красноярского метрополитена показали, что пассажиропоток меняется в зависимости от времени суток. При этом можно выделить промежутки времени, в течение которых пассажиропоток меняется незначительно (рис. 4.1., 4.2).

Рис. 4.1. Зависимость пассажиропотока первой линии Красноярского метрополитена в сторону центра от времени суток.

Рис. 4.2. Зависимость пассажиропотока первой линии Красноярского метрополитена в сторону Северо-западного района от времени суток.

Проведенный автором корреляционный анализ показателей качества эксплуатации метрополитенов показал, что Красноярский метрополитен наиболее схож с метрополитенами городов Казани, Новосибирска, Екатеринбурга и Самары.

Следовательно, для полученных интервалов времени, в течение которых пассажиропоток меняется незначительно (рис. 4.1., 4.2.), можно задать средний интервал движения между поездами, опираясь на данные метрополитенов указанных городов. С этой целью для каждого временного промежутка вычислим средний интервал движения по данным схожих метрополитенов. Полученные данные представлены на рис. 4.3.

Рис. 4.3. Зависимость среднего интервала движения поездов метрополитена от времени суток.

В выражении (3.36) присутствует количество пассажиров в поезде, Nч. На графиках 4.1., 4.2. представлено количество перевезенных пассажиров за 15 мин. По выражению (4.1) приведем это количество к среднему интервалу движения между поездами, и получим непосредственно загрузку подвижного состава (количество пассажиров в поезде).

(4.1)

Где, Nч - число пассажиров в поезде;

П - пассажиропоток за 15 мин;

d - средний интервал движения.

Полученные данные представлены в табл. 4.4.

Таблица 4.4. Загрузка подвижного состава.

Полученные параметры различных режимов работы проектной первой линии Красноярского метрополитена являются входными данными для математической модели при синтезе энергосберегающих режимов управления движением поездов.

4.3 Синтез энергосберегающих режимов управления движением поездов для проектной первой линии Красноярского метрополитена

Для начала расчетов необходимо настроить математическую модель на различную загрузку подвижного состава. С этой целью данные из табл. 4.1. подставим в выражение 3.36. Таким образом, получено 8 выражений для расчета удельного расхода от скорости движения.

Решения, полученные по алгоритму представленному на рис. 3.12 с учетом изменяющегося во времени пассажиропотока (а значит и загрузки подвижного состава), а также соответствующие им удельные расходы электроэнергии на тягу представлены в табл. 4.5.