Witam.
Dziś przygotowałem wyimki z pracy opublikowanej w zeszycie Prace COBiRTK nr. 91/92 z 1986 roku:
Mgr inż. Wojciech Bogdański
Zakład Trakcji
ZMNIEJSZENIE ENERGOCHŁONNOŚCI TRANSPORTU KOLEJOWEGO
Streszczenie
Przedstawiono działania COBiRTK w ostatnim dziesięcioleciu zmierzające do racjonalnego zużycia energii przez PKP. Omówiono ważniejsze prace na ten temat, prowadzone w zakresie eksploatacji taboru kolejowego, organizacji ruchu kolejowego, elektryfikacji kolei i zasilania trakcji w energię elektryczną, konstrukcji taboru. Przedstawiono efekty dotychczasowych rozwiązań i efekty przewidywane do osiągnięcia w przyszłości. [ciach] 2. PRACE DOTYCZĄCE EKSPLOATACJI TABORU KOLEJOWEGO
W wyniku kilkuletniej współpracy COBiRTK i Politechniki Łódzkiej opracowano konstrukcję i wykonano serię prototypową przystawek ARET do programowanego energooszczędnego prowadzenia pociągów podmiejskich i lokalnych złożonych z elektrycznych zespołów trakcyjnych (ezt). Przystawka taka (rys. 2) umożliwia nastawienie podczas postoju pociągu na przystanku optymalnego czasu rozruchu na następnym przelocie, określonego drogą symulacji komputerowej. W przystawkę jest wbudowany zegar elektroniczny z nastawianym czasem w zakresie od 0 do 999 s. Jest ona wykonana na bazie cyfrowych układów scalonych typu TTL. Cofnięcie nastawnika jazdy ezt na pozycję 0 podczas rozruchu nie powoduje wyłączenia zegara zliczającego czas rozruchu. Przystawka jest przenośna, podłączana do obwodu rozrządu ezt kablem pięciożyłowym za pomocą złącza wielowtykowego. Jako wynik symulacji komputerowej maszynista otrzymuje na każdą trasę program jazdy energooszczędnej (rys. 3), zawierający optymalne energetycznie czasy rozruchów pociągu dla każdego przelotu między zatrzymaniami.
Podczas praktycznej weryfikacji przydatności przystawki ARET w trakcie jazd próbnych w 1983 r. na linii Skierniewice-Koluszki uzyskano oszczędność energii rzędu 12%. Do 1987 r. w zespołach trakcyjnych serii EN57 będzie zastosowanych dodatkowo około 50 takich przystawek, między innymi w lokomotywowniach Łódź Olechów, Nasielsk i Sucha Beskidzka.
W wyniku kilkuletniej współpracy COBiRTK i Politechniki Poznańskiej, opracowano i praktycznie zweryfikowano symulacyjne modele energooszczędnej jazdy pociągów trakcji elektrycznej: RSEL i WYBIEG. Opracowano również podobne modele dla pociągów trakcji spalinowej (SMORT), jednak nie zweryfikowano ich jeszcze w praktyce z uwagi na brak obecnie możliwości bieżącej kontroli i rejestracji zużycia paliwa w lokomotywach spalinowych.
Model RSEL realizuje jazdę zadanego pociągu na zadanej trasie według procedur:
1) MT - przejazd forsowny w czasie minimalnym,
2) SL - przejazd w czasie zadanym z odpowiednio zmniejszoną prędkością maksymalną,
3) FC - przejazd w czasie zadanym, z wymuszeniem wybiegu na określonych odcinkach toru.
Odcinki wybiegu są wyznaczane ręcznie przez prowadzącego symulację lub samoczynnie przez oddzielny program WYBIEG. Program WYBIEG realizuje symulację zgodnie z następującymi zasadami:
1) Obliczenia są prowadzone dla danych: profilu linii, składu pociągu, czasu przejazdu, dopuszczalnego opóźnienia i rozkładu przyspieszeń na odcinkach rozruchu.
2) Obliczenia są wykonane w kierunku przeciwnym do kierunku jazdy pociągu.
3) Obliczenia między kolejnymi punktami kontroli czasu stanowią cykl zamknięty.
4) Wybieg jest wyznaczony przy prędkości v zawartej w przedziale vd <lub= v <lub= vmax, gdzie vd > 0 - prędkość, poniżej której jest tylko rozruch lub hamowanie.
5) Trajektoria v (s) na odcinkach wybiegu jest obliczana na podstawie bilansu energii kinetycznej i potencjalnej pociągu oraz energii niezbędnej na pokonanie oporów ruchu.
6) Jeśli uzyskany czas przejazdu jest zbyt krótki, to zostaje zmniejszona wartość prędkości vd, jeśli zaś czas ten jest zbyt długi, to jest ona zwiekszana do wartości co najwyżej vmax, jeśli zaś vd = vmax, to wybieg zostaje wyeliminowany.
Eksperymentalną weryfikację poprawności działania tych modeli symulacyjnych przeprowadzono w IV kwartale 1985 r. na dwóch liniach PKP:
1) magistrala węglowa Tarnowskie Góry - Gdańsk dla pociągów towarowych (ET42 + 3400 t) w kierunku ładownym; odcinki pomiarowe Zduńska Wola Płd.-Inowrocław Rąbinek (odcinek o profilu równinnym, lekko opadającym, 146,7 km) oraz Maksymilianowo - Tczew (odcinek o profilu silnie zmiennym 98,5 km);
2) Warszawa Centralna - Kielce - Kraków Główny (320 km) dla pociągów osobowych nr 1307/3108 "Wisła” (EU07 + 9 wagonów) w obu kierunkach.
Na rysunku 4 przedstawiono fragment instrukcji jazdy energooszczędnej pociągu osobowego "Wisła”, a na rysunku 5 przebieg zarejestrowanego na taśmie szybkościomierza fragmentu trajektorii v (s) tego pociągu na tle profilu odcinka linii.
Podczas jazd pomiarowych ciężkimi pociągami towarowymi na obu odcinkach uzyskano oszczędność energii elektrycznej 17-23%, co dla jednego pociągu stanowi łącznie około 1170 kWh. W pociągach "Wisła” oszczędność energii wyniosła 13-20%. Dla jednej pary pociągów daje to 2530 kWh energii.
Energooszczędne metody prowadzenia pociągów dalekobieżnych na PKP według programów opracowanych na podstawie symulacji komputerowej są wprowadzane obecnie w pociągach ekspresowych i pospiesznych na trasach Warszawa-Poznań, Warszawa-Gdynia, na Centralnej Magistrali Kolejowej, w pociągach lokalnych i pospiesznych na linii Kraków-Zakopane oraz w pociągach towarowych ciężkich na magistrali nadodrzańskiej.[ciach] Reszta artykułu będzie za chwilę na pmk.
Pozdrawiam
