導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 交通安全論文>>正文

ATO列車惰行模式節(jié)能應(yīng)用研究

文檔作者：黃璞文檔來源：杭州杭港地鐵有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年05月12日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?1.94 MB 共4頁(yè)	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共4頁(yè)]

本文件共4頁(yè)，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?.94 MB 共4頁(yè) 文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

上一篇：高速鐵路建設(shè)視頻數(shù)字化監(jiān)控管理系統(tǒng)探討

文本預(yù)覽

僅提取頁(yè)面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

都市快軌交通·第29卷第4期2016年8月
doi：10．3969／j．issn．1672—6073．2016．04．01 1
ATO列車惰行模式節(jié)1丁月能巨
黃璞
(杭州杭港地鐵有限公司杭州310017)
摘要在借鑒國(guó)內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，在國(guó)內(nèi)運(yùn)
營(yíng)線路上對(duì)ATO(列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng))惰行控制進(jìn)行實(shí)
際測(cè)試，得到ATO列車在運(yùn)營(yíng)時(shí)刻表下惰行模式的實(shí)
際節(jié)能效果．結(jié)果表明：在列車運(yùn)行過程中，采用惰行
模式可以有效降低列車的能耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的；
并結(jié)合線路運(yùn)營(yíng)情況，對(duì)ATO列車惰行模式運(yùn)營(yíng)進(jìn)行
ATS(列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng))時(shí)刻表優(yōu)化和到發(fā)站操作流
程的優(yōu)化，可降低節(jié)能模式對(duì)運(yùn)營(yíng)服務(wù)的影響：
關(guān)鍵詞城市軌道交通；列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)；惰行；
節(jié)能
中圖分類號(hào)U23l F530．7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼A
文章編號(hào)1672—6073(2016)04—0052—04
隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，在帶動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)增
長(zhǎng)的同時(shí)，也帶來了諸如交通擁堵、環(huán)境污染、能源消
耗等城市問題。為降低在城市化進(jìn)程中出現(xiàn)的交通問
題，越來越多的城市選擇了“公交優(yōu)先”的發(fā)展模式，城
市軌道交通作為公共交通的重要組成部分，具有安全、
快捷、準(zhǔn)點(diǎn)、環(huán)保、運(yùn)輸能力大等特點(diǎn)，受到城市建設(shè)的
青睞。
截至2015年底，國(guó)內(nèi)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路累計(jì)
達(dá)到97條，運(yùn)營(yíng)總里程達(dá)到3 087 km，運(yùn)營(yíng)車站達(dá)到
2 023座，居世界第一位【1|。而軌道交通是一個(gè)能耗
較大的行業(yè)，根據(jù)目前軌道交通運(yùn)營(yíng)線路的能耗數(shù)據(jù)
分析，列車運(yùn)行時(shí)的牽引用電約為總用電量的50％一
60％。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)使用CBTC(基于通信的列車自動(dòng)控
制系統(tǒng))運(yùn)營(yíng)的線路，運(yùn)營(yíng)行車間隔最小可達(dá)90 S，隨
著行車間隔的縮短，牽引用電量隨之上升，總運(yùn)營(yíng)能耗
量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，運(yùn)營(yíng)成本隨之上升。因此，通過技術(shù)手
段降低城市軌道交通能耗，減少用電總量，成為降低城
收稿日期：2015-07—07 修回日期：2015-07-27
作者簡(jiǎn)介：黃璞，男，本科，高級(jí)信號(hào)維修工程師，從事CBTC信號(hào)設(shè)
備的開發(fā)、維護(hù)研究，huangwan90938@163．com
52 URBAN RAPID RAIL TRANSIT
《快軌論壇．．
應(yīng)用研究
市軌道交通運(yùn)營(yíng)成本最為有效的途徑。
在地鐵列車節(jié)能控制方面，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量研
究舊J。在設(shè)計(jì)階段可考慮增加節(jié)能坡、列車使用節(jié)能
設(shè)備等，在運(yùn)營(yíng)階段可考慮列車采用惰行、編制節(jié)能時(shí)
刻表的方式來實(shí)現(xiàn)。本文在借鑒國(guó)內(nèi)外研究成果的基
礎(chǔ)上，在國(guó)內(nèi)某條運(yùn)營(yíng)線路上對(duì)Ansaldo STS CBTC系
統(tǒng)的惰行控制進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試，得到了在相應(yīng)ATS(列
車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng))時(shí)刻表下ATO(列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng))
列車“惰行”的實(shí)際節(jié)能效果。
l惰行節(jié)能研究
1．1 惰行在列車運(yùn)行過程中的作用
在列車運(yùn)行過程中，列車發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，列車處于無
牽引、無制動(dòng)，只在阻力作用下運(yùn)行的過程，該過程即
為列車的惰行。列車在線路上的運(yùn)行主要有牽引、惰
行、制動(dòng)等3種工況，列車在不同工況下的耗能存在明
顯區(qū)別。由于列車在惰行過程中只有較少時(shí)間進(jìn)行牽
引，使列車運(yùn)行時(shí)電能的消耗得以減少。在列車運(yùn)行
過程中，適當(dāng)?shù)夭扇《栊?，可以有效減少列車牽引用電
的使用，從而達(dá)到節(jié)約能耗的目的【3 J。地鐵列車在站
間運(yùn)行過程中，盡量多使用惰行，是一種有效的列車節(jié)
能方式。
1．2列車惰行節(jié)能方案
針對(duì)已運(yùn)營(yíng)的線路，結(jié)合運(yùn)營(yíng)密度，在確保運(yùn)能、
投入列車數(shù)量最少的基礎(chǔ)上，理論上采用“ATO+惰
行”模式運(yùn)行的列車，其牽引用電最小。ATO列車惰行
運(yùn)行曲線如圖1所示。
圖1顯示了列車出站(A)先加速，然后惰行、減
速，最后停在臨近車站(B)。當(dāng)ATO接收到一個(gè)指令，
列車達(dá)到最大線路速度后惰行【41。這樣，就會(huì)造成運(yùn)
行時(shí)間將按特定比例增加(紅色惰行曲線)，降低運(yùn)行
速度也進(jìn)一步減少了能源消耗。正如圖1所顯示的，
與正常規(guī)定速度相比，列車減少了加速請(qǐng)求，因此減少
了牽引所需動(dòng)力，最終減少了列車的能源需求。
萬方數(shù)據(jù)
ATO列車情行模磚節(jié)能應(yīng)用研究
一jK趟__曲____—●———●●_-———■-———●_●●●_______—________—____————■—■■■■■■—■■■■■■_一
I習(xí)1惰仃運(yùn)仃曲線
在列車運(yùn)行過程中，線路條件、站間距離、區(qū)間限
速和運(yùn)行時(shí)間是影響惰行控制方案的主要因素【5 J，不
同的線路在線路設(shè)計(jì)方面均存在差異。信號(hào)系統(tǒng)需根
據(jù)這些條件并結(jié)合ATS時(shí)刻表設(shè)定ATO列車惰行運(yùn)
行的持續(xù)時(shí)效值及采用惰行的時(shí)機(jī)∞J。
2惰行節(jié)能驗(yàn)證
2．1 抽樣驗(yàn)證
為了驗(yàn)證惰行方案的正確性，在運(yùn)營(yíng)線路組織進(jìn)
行了相應(yīng)的測(cè)試。在測(cè)試過程中，根據(jù)運(yùn)營(yíng)實(shí)際需求，
分別使用了工作日、雙休日運(yùn)營(yíng)時(shí)刻表(工作日、雙休
日根據(jù)客流量采用了不同的高峰運(yùn)營(yíng)時(shí)段，不同的上
線運(yùn)營(yíng)列車數(shù))。為了保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，節(jié)能測(cè)
試過程分2個(gè)階段進(jìn)行，第1階段為抽樣驗(yàn)證，選取了
2列采樣列車。
使用工作日A時(shí)刻表，第1天，選用2列車(1#、
2#)全天使用ATO模式運(yùn)營(yíng)，列車回庫(kù)后采集全天能
耗值及運(yùn)行里程作為測(cè)試參考值(列車在自身VCU中
儲(chǔ)存了當(dāng)前的運(yùn)行里程及總能耗值)；第2天，在相同
時(shí)刻表下對(duì)該兩列車(1#、2#)在運(yùn)營(yíng)高峰時(shí)段使用
“ATO+惰行”模式；第3天，在同一時(shí)刻表下，對(duì)該兩
列車(1#、2#)在全天運(yùn)營(yíng)時(shí)段使用“ATO+惰行”模式。
具體3天的每千米能耗值如表1所示。
表1每千米能耗統(tǒng)計(jì)(工作日) k職h
采樣列車赫責(zé)(AT09+2惰g行)(A親；素行)
l#
2襻
平均值
6．326
6．309
6．317
5．68l
5．680
5．68l
5．644
5．657
5．65l
使用雙休日B時(shí)刻表，第1天，繼續(xù)選用原測(cè)試列
車(1#、2#)全天使用ATO模式運(yùn)營(yíng)；第2天，在同一時(shí)
刻表下，對(duì)該兩列車(1#、2#)在全天運(yùn)營(yíng)時(shí)段使用
“ATO+惰行”模式。
列車回庫(kù)后采集全天能耗值及運(yùn)行里程，具體周
末的每千米能耗值如表2所示。
表2每千米能耗統(tǒng)計(jì)(周末) kwh
采樣列車g 1天(ATO) g 2天(ATO+惰行)
1# 6．079 5．423
2# 6．163 5．476
平均值6．121 5．449
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全天使用“ATO+惰行”模式運(yùn)營(yíng)
的列車，每千米能耗值明顯低于不使用惰行模式運(yùn)營(yíng)
的列車，具體如圖2所示。
6．4
6．2
主6
耀5．8
_；}∈5．6
件
】鼢5．4
5．2
豎餐警豎髻
昧躲漲跺滌
岡2第1階段能耗值對(duì)比
根據(jù)該階段的測(cè)試結(jié)果，使用惰行模式運(yùn)行的列
車，能耗值明顯低于不使用惰行模式運(yùn)行的列車，并且
惰行模式持續(xù)時(shí)間越久，節(jié)能效果越明顯。
2．2多列車驗(yàn)證
由于第1階段測(cè)試時(shí)僅采樣了2列車的數(shù)據(jù)，為
了更真實(shí)地反映出測(cè)試數(shù)據(jù)的有效性，第2階段測(cè)試
期間增加了采樣列車的數(shù)量，對(duì)多列車使用了“ATO+
惰行”的運(yùn)行模式。為了保證數(shù)據(jù)的真實(shí)、有效性，具體
測(cè)試結(jié)果如表3所示。
表3第2階段能耗統(tǒng)計(jì)
日期；魯：：，2：；：三名三名三名三名
氣覯車z。ss，s，，sz ss s4 zs
導(dǎo)程／13 514 14 867 17 48116 905 14 496 15 574 15 450 14 438
舍
墓黼kwh 76 75291 s，峨e?zs卿sss呲s，洲s，，拋
用每千米
能耗／5．679 6．180 5．298 5．990 6．246 5．601 6．095 5．340
萬方數(shù)據(jù)
都市快軌交通·第29卷第4期2016年8月
其中，工作日使用A時(shí)刻表，2月6 Et、2月12日
全天所有列車在ATO模式下運(yùn)行，作為測(cè)試參考數(shù)
據(jù)；2月5日、2月13日全天運(yùn)營(yíng)列車均使用“ATO+惰
行”模式運(yùn)行。雙休日使用B時(shí)刻表，2月8日、2月14
日全天所有列車在ATO模式下運(yùn)行，作為測(cè)試參考數(shù)
據(jù)；2月7日、2月15日全天運(yùn)營(yíng)列車均使用“ATO+惰
行”模式運(yùn)行。
第2階段統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)同樣顯示，全天使用“ATO+惰
行”模式運(yùn)營(yíng)的列車，每千米能耗值明顯低于不使用惰
行模式運(yùn)營(yíng)的列車，具體如圖3所示。
罔3第2階段能耗值對(duì)比
根據(jù)驗(yàn)證，第1、2階段測(cè)試數(shù)據(jù)均表明，使用惰行
模式運(yùn)行的列車，能耗值明顯低于不使用惰行模式運(yùn)
行的列車，并且惰行模式持續(xù)時(shí)間越久，節(jié)能效果越明
顯，與設(shè)計(jì)理論相吻合。
3惰行節(jié)能對(duì)運(yùn)營(yíng)服務(wù)的影響
3．1 運(yùn)營(yíng)影響
采用惰行模式運(yùn)行的列車，由于減少了牽引的作
用時(shí)間，相應(yīng)增加了列車區(qū)間走行時(shí)間，如圖4所示。
速度
ATO
時(shí)間
圖4惰行運(yùn)行時(shí)間曲線
列車區(qū)間走行時(shí)間的增加將增加乘客的乘車時(shí)
間，降低運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平。為了檢驗(yàn)采用惰行模式運(yùn)營(yíng)
的ATO列車對(duì)運(yùn)營(yíng)服務(wù)的影響，測(cè)試結(jié)束后，調(diào)取了
全天列車的運(yùn)行圖。經(jīng)驗(yàn)證表明，使用惰行模式運(yùn)行
54 URBAN RAPID RAIL TRANSIT
的列車，ATO列車將會(huì)依照時(shí)刻表，將運(yùn)行速度自動(dòng)調(diào)
整到運(yùn)營(yíng)可接受的延誤時(shí)差范圍內(nèi)。惰行列車運(yùn)行圖
如圖5所示。
姆路蛞4
ii鈔躊虹1
奎#jI瞞J
T穢西站1
當(dāng)主牢一。站{
-I{呈站{
十L南+墻蛞4
卜埕婦{
髟埠茹{
j革寡婦{
卅棄口蛄{
F鐵*站J
E黻化廣揭蛞1
武h廣．蝎虹J
只冠蝠蛞{
札并新‰1
i舞蠕蛞f
蝓J
整江蜀拓{
{互ir知{
．嬡2&amp;amp;蛄{
t趕躺J
西義芻；{
{南路知_
湘澈：{
圖5惰行列車運(yùn)行圖
3．2時(shí)刻表優(yōu)化調(diào)整
運(yùn)營(yíng)期間，由于存在車門、屏蔽門故障及高峰期大
客流沖擊等各種不確定因素，為了減小采用惰行運(yùn)行
對(duì)運(yùn)營(yíng)服務(wù)的影響，根據(jù)ATO惰行模式運(yùn)行測(cè)試的狀
況，對(duì)運(yùn)行時(shí)刻表進(jìn)行部分優(yōu)化。
時(shí)刻表優(yōu)化以現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)間隔不變、滿足準(zhǔn)點(diǎn)率為
前提。該運(yùn)營(yíng)測(cè)試線路，平峰期間，運(yùn)營(yíng)間隔相對(duì)較
疏，列車發(fā)車間隔為320 s；高峰期間，運(yùn)營(yíng)間隔相對(duì)較
密，列車發(fā)車間隔為180 s。根據(jù)國(guó)外的研究經(jīng)驗(yàn)，通
過調(diào)整列車停站時(shí)間和惰行時(shí)間來優(yōu)化惰行時(shí)
刻表?。
平峰期間，站臺(tái)客流量相對(duì)較少，通過縮短站停時(shí)
間來彌補(bǔ)因采用惰行增加的區(qū)間運(yùn)行時(shí)間，以滿足準(zhǔn)
點(diǎn)率。以站臺(tái)A到站臺(tái)B為例，平峰時(shí)間段優(yōu)化調(diào)整
前后的對(duì)比結(jié)果如表4所示。
表4平峰期間對(duì)比一
一工”況 龕薔篙 墨霽善高 惰行；欠數(shù) 三善篙
站時(shí)間運(yùn)行時(shí)間
?“?“
站時(shí)間
ATO+惰行
1s
(優(yōu)化前)
“
A(T優(yōu)O化+'后隋'f)S-
30
35
30
高峰期間，考慮到站臺(tái)客流量相對(duì)較多，保持原有
叮啦叮N Ⅲ”旺N ?！奁 Ⅲ卜旺N ⅢN一旺N 叮n一旺N 皿!叵N 口竺口N
5
6
5
5
5
6
5
4
?！菝⒁珳?巾蛐
萬方數(shù)據(jù)
ATO列車情行模式節(jié)能應(yīng)用研究
站停時(shí)間不變，通過增加區(qū)間列車惰行的次數(shù)來減少
惰行的作用時(shí)間，以滿足準(zhǔn)點(diǎn)率[8|。但減少惰行作用
時(shí)間，降低了節(jié)能的效果。以站臺(tái)A到站臺(tái)B為例，高
峰時(shí)間段優(yōu)化調(diào)整前后的對(duì)比結(jié)果如表5所示。
表5高峰期間對(duì)比s
一工”況 羔善篙 芝霽尊高 惰行次數(shù) 曼善篙
站時(shí)間運(yùn)行時(shí)間
””“?！?
站時(shí)間
AT0 35 1 S6 0 3S
ATO+惰行
1E
(優(yōu)化前)
“
ATO+惰行3s
(優(yōu)化后)
～
165
161
3．3到發(fā)站操作流程優(yōu)化
ATO模式是有人監(jiān)督的列車自動(dòng)運(yùn)行模式，該模
式運(yùn)行的列車，開關(guān)門模式一般有3種：手動(dòng)開／手動(dòng)
關(guān)、自動(dòng)開／手動(dòng)關(guān)、自動(dòng)開／自動(dòng)關(guān)模式，列車發(fā)車時(shí)
需人工按壓ATO發(fā)車確認(rèn)按鈕?？紤]到人為操作的
不確定性，惰行測(cè)試完成后對(duì)列車到發(fā)站的操作流程
做以下優(yōu)化。
1)對(duì)采用惰行模式運(yùn)營(yíng)的ATO列車，列車開關(guān)門
模式選用自動(dòng)開／手動(dòng)關(guān)或自動(dòng)開／自動(dòng)關(guān)，以縮短列
車停穩(wěn)站臺(tái)到車門打開的時(shí)間，增加乘客上下車的窗
口時(shí)間；
2)司機(jī)嚴(yán)格依照列車發(fā)車計(jì)時(shí)器的倒計(jì)時(shí)進(jìn)行
關(guān)門作業(yè)(如采用自動(dòng)開／手動(dòng)關(guān)模式)，根據(jù)發(fā)車計(jì)時(shí)
器的提示信息準(zhǔn)時(shí)按壓ATO發(fā)車按鈕發(fā)車【9I，以縮短
車門關(guān)閉到列車發(fā)車的窗口時(shí)間，提高列車的準(zhǔn)點(diǎn)率；
3)線路終點(diǎn)站折返均啟用ATB無人自動(dòng)折
返【10J，以便縮短折返用時(shí)，保證列車在運(yùn)行期間產(chǎn)生
延誤時(shí)，可在折返時(shí)將延誤時(shí)間追回。
4結(jié)語
根據(jù)應(yīng)用研究結(jié)果，使用惰行模式運(yùn)行的列車，能
耗值明顯低于不使用惰行模式運(yùn)行的列車，并且惰行
模式持續(xù)時(shí)間越久，節(jié)能效果越明顯。
參照本條實(shí)驗(yàn)線路，使用Ansaldo STS CBTC信號(hào)
系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的線路，當(dāng)列車采用AT0+惰行模式運(yùn)行時(shí)，
通過對(duì)時(shí)刻表、到發(fā)站操作流程進(jìn)行優(yōu)化后，可滿足運(yùn)
營(yíng)各項(xiàng)要求，不會(huì)對(duì)運(yùn)營(yíng)服務(wù)造成影響；可推廣到其他
軌道交通運(yùn)營(yíng)線路使用ATO+惰行模式，以達(dá)到節(jié)約
能耗的目的。
參考文獻(xiàn)
[1]肖明，敖凡迪．城市軌道交通建設(shè)大提速：超大城市成投
資熱點(diǎn)[N]．21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道，2015—6—16(7)．
[2]馬超云，毛保華，梁肖，等．地鐵列車節(jié)能運(yùn)行惰行控制研
究[J]．交通信息與安全，2010，28(2)：37。42．
[3]段晨寧．地鐵列車節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J]．鐵道通信信號(hào)，
2003，39(8)：38‘39．
[4]杭州市地鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司．杭州地鐵l號(hào)線工程信
號(hào)系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)與服務(wù)合同：技術(shù)規(guī)格與要求[G]．杭
州，2009：158．
[5]馬少坡，劉煒，周曉輝，等．基于惰行節(jié)能規(guī)律的列車運(yùn)行
仿真研究[J]．鐵道機(jī)車車輛，201l，3l(3)：25—29．
[6]王棟，劉煒，李群湛，等．城市軌道列車惰行優(yōu)化研究
[J]．鐵道機(jī)車車輛，2014，34(5)：47—50．
[7]WONG K K，HO T K．Dwell’time and run’time control for
DC mass rapid transit railways[J]．1ET of Electric Power
Application，2007，1(6)：956—966．
[8]步兵，丁奕，李辰嶺，等．列車控制與行車調(diào)度一體化節(jié)能
方法的研究[J]．鐵道學(xué)報(bào)，2013，35(12)：64—71．
[9]杭州杭港地鐵有限公司．ATO—ATPM行車模式作業(yè)指引
fG]．杭州，2015：11一14．
[10]杭州杭港地鐵有限公司．ATB自動(dòng)折返操作指引文件
[G]．杭州，2014：5—8．
(編輯：曹雪明)
Research on Energy Conservation of ATO Coasting Control Mode
Huang Pu
(Hangzhou MTR Corporation Limited，Hangzhou 310017)
Abstract：Based on the research results both at home and aboard．the tests 011 domestic ATO coasting control have been done to
get the actual energy conservation effects under ATO train t矗netable with coasthg mode．It is conchded that the’'coasting”mode
can effectively reduce the energy consumption of the tram durmg the tram runnmg process and fmlly achieve the purpose of energy
conservation；by taking into account the actual operatjon situation，the schedules and departure station operating procedures have
been optimized，which Call help reduce the impact of energy conservation mode On operation service．
Key words：urban rail transit；ATO；coasting；energy conservation
URBAN RAPID RAIL TRANSIT 55

網(wǎng)友評(píng)論 more

交通安全論文最新內(nèi)容

05-12