導航：安全管理網>> 安全論文>> 交通安全論文>>正文

ATO列車惰行模式節能應用研究

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

全屏查看

內容預覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?.94 MB 共4頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

上一篇：高速鐵路建設視頻數字化監控管理系統探討

文本預覽

僅提取頁面文字內容，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)
摘要在借鑒國內外研究成果的基礎上，在國內運
營線路上對ATO(列車自動運行系統)惰行控制進行實
際測試，得到ATO列車在運營時刻表下惰行模式的實
際節能效果．結果表明：在列車運行過程中，采用惰行
模式可以有效降低列車的能耗，達到節能減排的目的；
并結合線路運營情況，對ATO列車惰行模式運營進行
ATS(列車自動監控系統)時刻表優化和到發站操作流
程的優化，可降低節能模式對運營服務的影響：
關鍵詞城市軌道交通；列車自動運行系統；惰行；
節能
中圖分類號U23l F530．7 文獻標志碼A
文章編號1672—6073(2016)04—0052—04
隨著城市化進程的不斷發展，在帶動城市經濟增
長的同時，也帶來了諸如交通擁堵、環境污染、能源消
耗等城市問題。為降低在城市化進程中出現的交通問
題，越來越多的城市選擇了“公交優先”的發展模式，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、準點、環保、運輸能力大等特點，受到城市建設的
青睞。
截至2015年底，國內城市軌道交通運營線路累計
達到97條，運營總里程達到3 087 km，運營車站達到
2 023座，居世界第一位【1|。而軌道交通是一個能耗
較大的行業，根據目前軌道交通運營線路的能耗數據
分析，列車運行時的牽引用電約為總用電量的50％一
60％。當前，國內使用CBTC(基于通信的列車自動控
制系統)運營的線路，運營行車間隔最小可達90 S，隨
著行車間隔的縮短，牽引用電量隨之上升，總運營能耗
量呈增長趨勢，運營成本隨之上升。因此，通過技術手
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
作者簡介：黃璞，男，本科，高級信號維修工程師，從事CBTC信號設
備的開發、維護研究，huangwan90938@163．com
52 URBAN RAPID RAIL TRANSIT
《快軌論壇．．
應用研究
市軌道交通運營成本最為有效的途徑。
在地鐵列車節能控制方面，國內外進行了大量研
究舊J。在設計階段可考慮增加節能坡、列車使用節能
設備等，在運營階段可考慮列車采用惰行、編制節能時
刻表的方式來實現。本文在借鑒國內外研究成果的基
礎上，在國內某條運營線路上對Ansaldo STS CBTC系
統的惰行控制進行了實際測試，得到了在相應ATS(列
車自動監控系統)時刻表下ATO(列車自動運行系統)
列車“惰行”的實際節能效果。
l惰行節能研究
1．1 惰行在列車運行過程中的作用
在列車運行過程中，列車發動機停轉，列車處于無
牽引、無制動，只在阻力作用下運行的過程，該過程即
為列車的惰行。列車在線路上的運行主要有牽引、惰
行、制動等3種工況，列車在不同工況下的耗能存在明
顯區別。由于列車在惰行過程中只有較少時間進行牽
引，使列車運行時電能的消耗得以減少。在列車運行
過程中，適當地采取惰行，可以有效減少列車牽引用電
的使用，從而達到節約能耗的目的【3 J。地鐵列車在站
間運行過程中，盡量多使用惰行，是一種有效的列車節
能方式。
1．2列車惰行節能方案
針對已運營的線路，結合運營密度，在確保運能、
投入列車數量最少的基礎上，理論上采用“ATO+惰
行”模式運行的列車，其牽引用電最小。ATO列車惰行
運行曲線如圖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ATO接收到一個指令，
列車達到最大線路速度后惰行【41。這樣，就會造成運
行時間將按特定比例增加(紅色惰行曲線)，降低運行
速度也進一步減少了能源消耗。正如圖1所顯示的，
與正常規定速度相比，列車減少了加速請求，因此減少
了牽引所需動力，最終減少了列車的能源需求。
萬方數據
ATO列車情行模磚節能應用研究
一jK趟__曲____—●———●●_-———■-———●_●●●_______—________—____————■—■■■■■■—■■■■■■_一
I習1惰仃運仃曲線
在列車運行過程中，線路條件、站間距離、區間限
速和運行時間是影響惰行控制方案的主要因素【5 J，不
同的線路在線路設計方面均存在差異。信號系統需根
據這些條件并結合ATS時刻表設定ATO列車惰行運
行的持續時效值及采用惰行的時機∞J。
2惰行節能驗證
2．1 抽樣驗證
為了驗證惰行方案的正確性，在運營線路組織進
行了相應的測試。在測試過程中，根據運營實際需求，
分別使用了工作日、雙休日運營時刻表(工作日、雙休
日根據客流量采用了不同的高峰運營時段，不同的上
線運營列車數)。為了保證測試結果的準確性，節能測
試過程分2個階段進行，第1階段為抽樣驗證，選取了
2列采樣列車。
使用工作日A時刻表，第1天，選用2列車(1#、
2#)全天使用ATO模式運營，列車回庫后采集全天能
耗值及運行里程作為測試參考值(列車在自身VCU中
儲存了當前的運行里程及總能耗值)；第2天，在相同
時刻表下對該兩列車(1#、2#)在運營高峰時段使用
“ATO+惰行”模式；第3天，在同一時刻表下，對該兩
列車(1#、2#)在全天運營時段使用“ATO+惰行”模式。
具體3天的每千米能耗值如表1所示。
表1每千米能耗統計(工作日) k職h
采樣列車赫責(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時刻表，第1天，繼續選用原測試列
車(1#、2#)全天使用ATO模式運營；第2天，在同一時
刻表下，對該兩列車(1#、2#)在全天運營時段使用
“ATO+惰行”模式。
列車回庫后采集全天能耗值及運行里程，具體周
末的每千米能耗值如表2所示。
表2每千米能耗統計(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
統計數據顯示，全天使用“ATO+惰行”模式運營
的列車，每千米能耗值明顯低于不使用惰行模式運營
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階段能耗值對比
根據該階段的測試結果，使用惰行模式運行的列
車，能耗值明顯低于不使用惰行模式運行的列車，并且
惰行模式持續時間越久，節能效果越明顯。
2．2多列車驗證
由于第1階段測試時僅采樣了2列車的數據，為
了更真實地反映出測試數據的有效性，第2階段測試
期間增加了采樣列車的數量，對多列車使用了“ATO+
惰行”的運行模式。為了保證數據的真實、有效性，具體
測試結果如表3所示。
表3第2階段能耗統計
日期；魯：：，2：；：三名三名三名三名
氣覯車z。ss，s，，sz ss s4 zs
導程／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
萬方數據
都市快軌交通·第29卷第4期2016年8月
其中，工作日使用A時刻表，2月6 Et、2月12日
全天所有列車在ATO模式下運行，作為測試參考數
據；2月5日、2月13日全天運營列車均使用“ATO+惰
行”模式運行。雙休日使用B時刻表，2月8日、2月14
日全天所有列車在ATO模式下運行，作為測試參考數
據；2月7日、2月15日全天運營列車均使用“ATO+惰
行”模式運行。
第2階段統計數據同樣顯示，全天使用“ATO+惰
行”模式運營的列車，每千米能耗值明顯低于不使用惰
行模式運營的列車，具體如圖3所示。
罔3第2階段能耗值對比
根據驗證，第1、2階段測試數據均表明，使用惰行
模式運行的列車，能耗值明顯低于不使用惰行模式運
行的列車，并且惰行模式持續時間越久，節能效果越明
顯，與設計理論相吻合。
3惰行節能對運營服務的影響
3．1 運營影響
采用惰行模式運行的列車，由于減少了牽引的作
用時間，相應增加了列車區間走行時間，如圖4所示。
速度
ATO
時間
圖4惰行運行時間曲線
列車區間走行時間的增加將增加乘客的乘車時
間，降低運營服務水平。為了檢驗采用惰行模式運營
的ATO列車對運營服務的影響，測試結束后，調取了
全天列車的運行圖。經驗證表明，使用惰行模式運行
54 URBAN RAPID RAIL TRANSIT
的列車，ATO列車將會依照時刻表，將運行速度自動調
整到運營可接受的延誤時差范圍內。惰行列車運行圖
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惰行列車運行圖
3．2時刻表優化調整
運營期間，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行
對運營服務的影響，根據ATO惰行模式運行測試的狀
況，對運行時刻表進行部分優化。
時刻表優化以現有運營間隔不變、滿足準點率為
前提。該運營測試線路，平峰期間，運營間隔相對較
疏，列車發車間隔為320 s；高峰期間，運營間隔相對較
密，列車發車間隔為180 s。根據國外的研究經驗，通
過調整列車停站時間和惰行時間來優化惰行時
刻表?。
平峰期間，站臺客流量相對較少，通過縮短站停時
間來彌補因采用惰行增加的區間運行時間，以滿足準
點率。以站臺A到站臺B為例，平峰時間段優化調整
前后的對比結果如表4所示。
表4平峰期間對比一
一工”況 龕薔篙 墨霽善高 惰行；欠數 三善篙
站時間運行時間
?“?“
站時間
ATO+惰行
1s
(優化前)
“
A(T優O化+'后隋'f)S-
30
35
30
高峰期間，考慮到站臺客流量相對較多，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
萬方數據
ATO列車情行模式節能應用研究
站停時間不變，通過增加區間列車惰行的次數來減少
惰行的作用時間，以滿足準點率[8|。但減少惰行作用
時間，降低了節能的效果。以站臺A到站臺B為例，高
峰時間段優化調整前后的對比結果如表5所示。
表5高峰期間對比s
一工”況 羔善篙 芝霽尊高 惰行次數 曼善篙
站時間運行時間
””“?！?
站時間
AT0 35 1 S6 0 3S
ATO+惰行
1E
(優化前)
“
ATO+惰行3s
(優化后)
～
165
161
3．3到發站操作流程優化
ATO模式是有人監督的列車自動運行模式，該模
式運行的列車，開關門模式一般有3種：手動開／手動
關、自動開／手動關、自動開／自動關模式，列車發車時
需人工按壓ATO發車確認按鈕?？紤]到人為操作的
不確定性，惰行測試完成后對列車到發站的操作流程
做以下優化。
1)對采用惰行模式運營的ATO列車，列車開關門
模式選用自動開／手動關或自動開／自動關，以縮短列
車停穩站臺到車門打開的時間，增加乘客上下車的窗
口時間；
2)司機嚴格依照列車發車計時器的倒計時進行
關門作業(如采用自動開／手動關模式)，根據發車計時
器的提示信息準時按壓ATO發車按鈕發車【9I，以縮短
車門關閉到列車發車的窗口時間，提高列車的準點率；
3)線路終點站折返均啟用ATB無人自動折
返【10J，以便縮短折返用時，保證列車在運行期間產生
延誤時，可在折返時將延誤時間追回。
4結語
根據應用研究結果，使用惰行模式運行的列車，能
耗值明顯低于不使用惰行模式運行的列車，并且惰行
模式持續時間越久，節能效果越明顯。
參照本條實驗線路，使用Ansaldo STS CBTC信號
系統運營的線路，當列車采用AT0+惰行模式運行時，
通過對時刻表、到發站操作流程進行優化后，可滿足運
營各項要求，不會對運營服務造成影響；可推廣到其他
軌道交通運營線路使用ATO+惰行模式，以達到節約
能耗的目的。
參考文獻
[1]肖明，敖凡迪．城市軌道交通建設大提速：超大城市成投
資熱點[N]．21世紀經濟報道，2015—6—16(7)．
[2]馬超云，毛保華，梁肖，等．地鐵列車節能運行惰行控制研
究[J]．交通信息與安全，2010，28(2)：37。42．
[3]段晨寧．地鐵列車節能技術的應用[J]．鐵道通信信號，
2003，39(8)：38‘39．
[4]杭州市地鐵集團有限責任公司．杭州地鐵l號線工程信
號系統設備采購與服務合同：技術規格與要求[G]．杭
州，2009：158．
[5]馬少坡，劉煒，周曉輝，等．基于惰行節能規律的列車運行
仿真研究[J]．鐵道機車車輛，201l，3l(3)：25—29．
[6]王棟，劉煒，李群湛，等．城市軌道列車惰行優化研究
[J]．鐵道機車車輛，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．列車控制與行車調度一體化節能
方法的研究[J]．鐵道學報，2013，35(12)：64—71．
[9]杭州杭港地鐵有限公司．ATO—ATPM行車模式作業指引
fG]．杭州，2015：11一14．
[10]杭州杭港地鐵有限公司．ATB自動折返操作指引文件
[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

網友評論 more

交通安全論文最新內容

05-12