Энергосберегающие режимы управления движением поездов метрополитенов

23,83

Расход э/э на тягу, кВт·ч

27,45

Рис. 3.8. Режимы движения подвижного состава по перегону.

Перегон ст. «Площадь Революции» ст. «Вокзальная» Длина перегона от ст. «Площадь Революции» до ст. «Вокзальная» составляет 1300 м. Эквивалентный по расходу энергии уклон составляет ‰.

Параметры движения 4-х вагонного подвижного состава для данного перегона и расход электроэнергии на тягу поездов представлен в табл. 3.14. - 3.15.

Таблица 3.14. Параметры движения метропоезда по перегону от ст. «Площадь революции» до ст. «Вокзальная».

Таблица 3.15. Параметры движения метропоезда по перегону от ст. «Площадь революции» до ст. «Вокзальная»

Рис.3.9. Режимы движения подвижного состава по перегону.

Перегон ст. «Вокзальная» ст. «ул. Копылова» Длина перегона от ст. «Вокзальная» до ст. «ул. Копылова» составляет 2380 м. Эквивалентный по расходу энергии уклон составляет ‰.

Параметры движения 4-х вагонного подвижного состава для данного перегона и расход электроэнергии на тягу поездов представлен в табл. 3.16.-3.17.

Таблица 3.16. Параметры движения метропоезда по перегону от ст. «Вокзальная» до ст. «ул. Копылова»

Таблица 3.17. Параметры движения метропоезда по перегону от ст. «Вокзальная» до ст. «ул. Копылова»

Рис.3.10. Режимы движения подвижного состава по перегону.

Перегон ст. «ул. Копылова» ст. «Высотная» Длина перегона от ст. «ул. Копылова» до ст. «Высотная» составляет 2380 м. Эквивалентный по расходу энергии уклон составляет ‰.

Параметры движения 4-х вагонного подвижного состава для данного перегона и расход электроэнергии на тягу поездов представлен в табл. 4.18.-4.20.

Таблица 3.18. Параметры движения метропоезда по перегону от ст. «ул. Копылова» до ст. «Высотная»

Таблица 3.19. Параметры движения метропоезда по перегону от ст. «ул. Копылова» до ст. «Высотная»

Таблица 3.20. Параметры движения метропоезда по перегону от ст. «ул. Копылова» до ст. «Высотная»

Из приведенных таблиц можно видеть, что каждый режим движения метропоезда сопровождается разным временем движения по перегону, а также различным расходом электроэнергии на тягу поездов.

Кривые движения для различных режимов движения подвижного состава для перегона от станции «ул. Копылова» до станции «Высотная» представлены на рис. 3.11.

Рис.3.11. Режимы движения подвижного состава по перегону.

Режим управления движением поезда по линии Красноярского метрополитена при средней эксплуатационной скорости V=30 км/ч представлен в табл. 3.21.

Режим управления движением поезда по линии Красноярского метрополитена при средней эксплуатационной скорости V=35 км/ч представлен в табл. 3.22.

Режим управления движением поезда по линии Красноярского метрополитена при средней эксплуатационной скорости V=40 км/ч представлен в табл. 3.23

Проведенные автором тяговые расчеты показали: чем больше скорость движения по перегонам, тем больше расход электрической энергии на тягу поезда.

Чтобы удовлетворить сложившийся на сегодняшний день пассажиропоток по направлению проектной первой линии Красноярского метрополитена необходимо: либо увеличить эксплуатационную скорость до 40 км/ч, либо увеличить количество подвижного состава. Однако, последнее резко увеличит расход электроэнергии на тягу поездов.

Следовательно, целесообразно эксплуатировать проектный Красноярский метрополитен с эксплуатационной скоростью равной 40 км/ч.

3.3 Аналитическая зависимость удельного расхода электроэнергии на тягу метропоезда от параметров пути, подвижного состава и скорости движения по участку

В соответствии с теорией электрической тяги [54,55] удельный расход электроэнергии на участке пути протяженностью S и эквивалентным по сопротивлению движению уклоном iэкв определяется следующим образом.

Электрическая энергия, подведенная к тяговым двигателям, преобразуется в механическую. Эта работа Aдв, Дж, равна сумме работ, затрачиваемых на преодоление всех сопротивлений движению и накоплению кинетической энергии поезда [54,55]:

(3.20)

где sток - путь, км, пройденный поездом от начала перегона до пункта, в котором в последний раз отключаются тяговые двигатели; mп - приведенная масса поезда, т; vв - скорость в момент выключения тока перед торможением для остановки поезда, км/ч.

После отключения тяговых двигателей за время пробега скорость снижается с vв до значения vT , соответствующего моменту начала торможения. Благодаря этому за счет уменьшения кинетической энергии поезда преодолеваются силы сопротивления на пути выбега sв . Уравнение энергетического баланса за период выбега имеет следующий вид [54,55]:

 (3.21)

Подставляя в выражение (3.20) значение величины из формулы (3.21), получим, Дж:

(3.22)

Учитывая, что sток + sв = sп - sТ , где sТ - путь торможения , км, формуле (3.20) можно придать следующий вид, Дж:

(3.23)

Первый член этой формулы представляет собой энергию, затраченную на преодоление сопротивлений движению поезда на всем перегоне, а остальные члены - потери в тормозах при остановке поезда. Как следует из формулы, эти потери равны кинетической энергии поезда в момент начала торможения за вычетом работы сил сопротивлений движению на тормозном пути.

Чтобы упростить формулу (3.23), необходимо ввести в нее эквивалентный по расходу энергии уклон iэкв. Эквивалентным по расходу энергии уклоном называют такой неизменный вдоль всего участка уклон, на котором составляющие расхода энергии, зависящие от профиля пути, т.е. энергия, затрачиваемая на преодоление сопротивления движению от уклонов и кривых, и потери в тормозах при подтормаживаниях на спусках, равны сумме тех же составляющих при движении по реальному профилю [38,54,141].

Кроме того, заменим в формуле (3.23) переменное, зависящее от скорости основное сопротивление движению w0, его средним по всему перегону значением wcp и основное сопротивление движению на тормозном пути также его средним значением, которое обозначим wT. Эти значения wcp и wT должны быть взяты средними не по времени и не по скорости, а по пути, т.е.

и (3.24)

Движение за период нормального остановочного торможения вполне допустимо принять равномерно замедленным с некоторым средним значением, При этом условии тормозной путь sT, км, может быть представлен, как:

sT = (3.25)

Заменяя в формуле (3.20) w0 и I их средним и эквивалентным значениями, учитывая выражение (3.22), а также то, что mп= , получим, Дж [54]:

(3.26)

Где = iэкв ; =iT; iT - средний уклон на тормозном пути.

Чтобы определить количество электрической энергии, подведенной к тяговым двигателям, следует разделить выражение (3.26) на средний к. п. д. двигателей и тяговых передач. При системах электрической тяги с преобразователями на электроподвижном составе необходимо определять количество энергии, подведенной к преобразователю, для чего надо разделить Адв на произведение , где , средний к. п. д. преобразовательного агрегата. Подобный способ учета потерь в двигателях и преобразователях может быть признан допустимым, так как в пределах рабочей части характеристик к. п. д. изменяется не очень значительно.

Потери энергии в двигателе и преобразователе

(3.27)

где =

Для того чтобы получить общий расход энергии на движение поезда, следует учесть еще и потери в пусковых устройствах. При реостатно-контакторном управлении электроподвижным составом постоянного тока потери в пусковых устройствах равны полезной работе, совершенной тяговыми двигателями во вовремя пуска, умноженной на коэффициент kп пусковых потерь.

Полезная работа двигателей за период пуска складывается из работы сил сопротивления движению на пути пуска поезда и его кинетической энергии в конце пуска. Следовательно, потери Aп на один пуск, Дж:

(3.28)

где vп - скорость в конце пуска, км/ч; sп - путь, пройденный поездом в пусковой период, км.

Заменяя переменное основное сопротивление движению его средним значением wп за время пуска, действительный уклон - средним iп за период пуска и принимая движение за время пуска равномерно ускоренным а следовательно, получим:

(3.29)

Где wiп = iп.

После деления Адв на к. п. д. и прибавления пусковых потерь получим следующую формулу для определения общего расхода энергии А, Дж, на прохождение поездом массой m перегона длиной sпер км:

(3.30)

Для определения расхода энергии на участке протяжением s, км с несколькими перегонами средней длиной Sпер следует умножить правую часть выражения (3.30) на s/sпер. Удельный расход энергии Aуд, , равен расходу энергии А, который определяется по формуле (3.30), деленному на msпер и дополнительно (для перевода джоулей в ватт-часы) на 3600. [54]

 (3.31)

Коэффициент 10,7/10 6 представляет собой величину .

Вторые составляющие в квадратных скобках формул (3.30) и (3.31), выражающие работу сил сопротивления движению на тормозном пути и пусковых путях, относительно невелики, так как эти пути малы по сравнению с общей длиной перегона [54], в данном случае - проектной длиной первой линии Красноярского метрополитена. Поэтому эти члены можно не учитывать и пользоваться упрощенным выражением для определения удельного расхода энергии, :

(3.32)

Кроме того, следует учесть тот факт, что при движении в тоннеле значение основного сопротивления движению зависит от скорости по эмпирической формуле следующим образом [141]:

(3.33)

Следовательно, для поезда движущегося в тоннеле метрополитена удельный расход электроэнергии на участке пути протяженностью L и эквивалентным сопротивлением движению iэкв определяется по формуле:

(3.34)

где:

mс - масса подвижного состава;

mп - масса перевозимых пассажиров;

g - ускорение свободного падения;

n - число вагонов в подвижном составе;

среднее значение КПД тягового двигателя;

iэ - эквивалентный по сопротивлению движению уклон;

L - длина участка пути с неизменным эквивалентным сопротивлением движению уклоном;

- значение коэффициента инерции для данного типа подвижного состава (1,12-1,14);

Кп - коэффициент пуска, определяемый схемой переключения двигателей при пуске (при 2 или 4 двигателях переключаемых в 2 группировки Кп=0,5);

V - скорость прохождения участка, км/ч.

Выражение (3.34) представляет собой аналитическую зависимость удельного расхода электроэнергии на тягу метропоезда от параметров пути, подвижного состава и скорости движения по участку для электроподвижного состава движущегося в тоннеле. Кроме того, полученная зависимость учитывает и загрузку подвижного состава, которая в свою очередь определяется количеством перевозимых пассажиров, что позволит учитывать изменяющийся во времени пассажиропоток.

3.4 Расчет коэффициентов математической модели удельного расхода электроэнергии на тягу метропоезда для проектной первой линии Красноярского метрополитена

В полученной в предыдущем разделе аналитической зависимости удельного расхода электроэнергии на тягу метропоезда от параметров пути, подвижного состава и скорости движения по участку (3.34), необходимо определить постоянные коэффициенты для проектной первой линии Красноярского метрополитена.

Среднее значение КПД, тягового двигателя подвижного состава метрополитена может быть принято на 1-1,5% ниже его максимального значения, что составит 85% [141].

Значение коэффициента инерции, для данного типа подвижного состава находиться в пределах 1,12 - 1,14 и, следовательно, может быть выбрано 1,13 [141].

Коэффициент пуска, Кп, определяется схемой переключения двигателей при пуске. При 2-х или 4-х двигателях переключаемых в две группировки, (что имеет место быть в подвижном составе проектного Красноярского метрополитена) Кп=0,5.

Масса, mс, состава, состоящего из 4-х моторных вагонов, в том числе 2-х с кабиной машиниста составляет mс= т. Однако масса поезда определяется не только массой вагонов, но и массой перевозимых пассажиров, mп. Эта масса определяется путем произведения веса среднестатистического человека, mч, на количество пассажиров в поезде Nч. Масса среднестатистического человека принимается равной 65 кг.

Зависимость количества перевозимых пассажиров, Nч, от времени суток известно по проведенным автором исследованиям пассажиропотока вдоль проектной первой линии Красноярского метрополитена.

Все остальные величины, входящие в модель, являются переменными.

Таким образом, математическая модель, характеризующая зависимость удельного расхода электроэнергии на тягу от параметров пути, подвижного состава, загрузки состава и скорости движения по участку, для проектной первой линии Красноярского метрополитена, может быть представлена в виде:

(3.35)

После вычислений и некоторых преобразований аналитическая зависимость примет вид:

(3.36),

где - удельный расход электроэнергии [Вт*ч / т*км], на i-м участке пути.

Выражение (3.36) представляет собой аналитическую зависимость удельного расхода электроэнергии на тягу от параметров пути и подвижного состава для i-го участка проектной первой линии Красноярского метрополитена.

3.5 Разработка алгоритма получения энергосберегающего режима управления движением поездов по линии метрополитена

Весь путь проектной первой линии Красноярского метрополитена (в обоих направлениях) необходимо разбить на участки, в пределах которых сопротивление движению не изменяется. С этой целью автором была проанализирована схема проектной первой линии Красноярского метрополитена, и произведена разбивка трассы на 48 участков, в пределах которых величина подъема и радиус кривой не изменяются. Пользуясь методом спрямления и приведения профиля пути [54,55,91,92] получены данные, представленные в табл. 3.24.

Таблица 3.24. Профиль первой линии Красноярского метрополитена

Таким образом, каждый участок пути можно охарактеризовать четырьмя переменными: эквивалентным по расходу энергии уклоном, iэ, длиной, L, минимальной скоростью движения Vmin, максимальной скоростью движения Vmax.

Минимально - и максимально допустимые скорости движения для участков пути Красноярского метрополитена (по проектным данным), длины участков и уклоны на них приведены в табл. 3.25.

Таблица 3.25. Параметры пути участков первой линии Красноярского метрополитена.

Задача получения энергосберегающего режима управления движением поездов по линии метрополитена состоит в определении скоростей прохождения участков (в допустимых пределах), таким образом, чтобы средняя эксплуатационная скорость поддерживалась на заданном уровне.

Как показал сравнительный анализ, проведенный автором во второй главе, наиболее схожими с проектным Красноярским метрополитеном являются метрополитены городов Казани, Самары, Екатеринбурга и Новосибирска.

Средняя эксплуатационная скорость Казанского метрополитена км/ч; средняя эксплуатационная скорость Самарского метрополитена км/ч; средняя эксплуатационная скорость Екатеринбургского метрополитена км/ч; средняя эксплуатационная скорость Новосибирского метрополитена км/ч.

Среднее арифметическое эксплуатационных скоростей этих метрополитенов составляет 37,7 км/ч.

Согласно проектным данным ОАО «Харьковметропроект» средняя эксплуатационная скорость первой линии Красноярского метрополитена должна составлять 42,3 км/ч. Взяв среднее значение вычисленного среднего показателя и проектного получим ровно 40 км/ч, что совпадает с результатами тяговых расчетов, представленных в разделе 3.2.2.

Минимальная скорость движения метропоезда, Vmin, определяется конструктивными особенностями его тягового электрооборудования и системы управления и составляет 3 км/ч. Ниже этой скорости говорят о режиме «ОСТАНОВ» (или механическое дотормаживание). А максимально допустимая скорость Vmax задана по путевым условиям (сложность профиля и плана) исходя из требований к безопасности движения.

На среднюю эксплуатационную скорость оказывают влияние времена стоянки на станциях. В модели это можно учесть путем искусственного занижения верхнего предела скорости на участках пути содержащих внутри себя станции. Таким же способом можно учесть особенности участков приближения к станциям и участков содержащих внутри себя тупики.

Среднюю эксплуатационную скорость, Vср, можно представить как:

(3.37)

где:

Li - длина i-го участка пути;

Vi - скорость прохождения i-го участка пути;

Общая длина линии LЛ равна сумме длин всех участков:

(3.38)

(3.39)

С целью линеаризовать полученное уравнение относительно скорости Vi введем дополнительные переменные:

, (3.40)

(3.41)

(3.42)

1. Зафиксировать для к-1 участков скорости их прохождения на уровне .

2. Из уравнения (3.40) определить хk

3. По выражениям (3.39) определить скорость Vk (скорость прохождения 1-го участка)

4. Полученное решение проверить по выражению (3.41). Если полученное решение удовлетворяет условию (3.41), то Vк и к-1 зафиксированных скоростей остальных участков запоминается. Далее понизить на 1 км/ч и осуществить переход к п.2. В противном случае осуществляется переход к п.2 не запоминая полученного решения.

5. Условием выхода из алгоритма будет являться равенство трем км/час скорости Vк.

В ходе выполнения алгоритма будет получено конечное число решений удовлетворяющих условию (3.42). При этом каждое из полученных решений удовлетворит выражение (3.37), т.е. позволит обеспечить среднюю эксплуатационную скорость равную Vср = 40 км/ч.

Однако, каждое из решений (режимов управления движением поезда по линии) вызовет различный расход электроэнергии на тягу подвижного состава.

Минимальный средний удельный расход для всей линии, , выглядит следующим образом:

, (3.43)

где i - номер участка пути проектной первой линии Красноярского метрополитена;

( - длина i-го участка; - развернутая длина линии);

- скорость на i-ом участке пути из j-го набора скоростей, т.е.

;

- см. выражение (3.36);

- количество наборов скоростей, при которых средняя эксплуатационная скорость движения поезда по линии Vср=40 км/ч.

Следовательно, все полученные решения необходимо поочередно подставить в функционал (3.43), определяющий удельный расход электроэнергии в зависимости от количества пассажиров, величины эквивалентного уклона, длины участка и найденной скорости его прохождения.

Решение, доставляющее минимум функционалу (3.43) является оптимальным по энергопотреблению режимом управления движением поезда по проектной первой линии Красноярского метрополитена в рамках существующих ограничений.

Полученная математическая модель позволяет учитывать изменяющийся во времени суток пассажиропоток, так как функция (3.36), от которой зависит функционал (3.43) содержит количество пассажиров, Nч, в подвижном составе в определенное время суток, влияющие на массу поезда. Кроме того, она может быть использована как для других проектных линий строящихся Красноярского метрополитена, так и для других метрополитенов (проектных и действующих), путем пересчета коэффициентов.

3.6 Выводы по третьей главе

1. Проведенные тяговые расчеты позволили получить режимы движения поездов по проектной первой линии Красноярского метрополитена с учетом изменяющегося во времени пассажиропотока. Полученные режимы движения позволят оценить экономическую эффективность синтезируемых энергосберегающих режимов управления движением.

2. Предложенная методика синтеза энергосберегающих режимов управления движением поездов с учетом выявленных показателей качества эксплуатации, оказывающих наибольшее влияние на электропотребление, позволяет оптимизировать расход электрической энергии на тягу метропоезда, учитывая параметры пути, подвижного состава и его загрузки, для любых линий метрополитенов.

3. Полученная аналитическая зависимость позволяет определить удельный расход электроэнергии на тягу метропоезда от параметров пути, подвижного состава, загрузки подвижного состава и скорости движения по участку.

4. Разработанная математическая модель удельного электропотребления подвижным составом при тяге поезда по линии метрополитена позволяет вычислить значения удельного электропотребления на тягу.

5. Методика синтеза энергосберегающих режимов управления движением поездов по линиям метрополитена применима к любым линиям метрополитенов, как к действующим, так и к проектным.

4. Энергосберегающие режимы управления движением поездов по линиям метрополитенов

4.1 Адекватность полученной методики синтеза энергосберегающих режимов управления движением поездов

Полученную математическую модель удельного электропотребления подвижным составом при тяге поезда по линии метрополитена необходимо проверить на адекватность.

Такую проверку возможно выполнить, применив разработанную методику к действующей линии, например, Новосибирского метрополитена.

Весь путь Ленинской линии Новосибирского метрополитена (в обоих направлениях) необходимо разбить на участки, в пределах которых сопротивление движению не изменяется.

Таблица 4.1. Профиль Ленинской линии Новосибирского метрополитена

Таблица 4.1. Профиль Ленинской линии Новосибирского метрополитена

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.

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

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.

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

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.

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;

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.

Таблица 4.5. Энергосберегающие режимы движения поездов по времени суток.

Среднее значение полученных удельных расходов представляет собой средний удельный расход электроэнергии на тягу поездов по проектной первой линии Красноярского метрополитена за рабочую смену.

, (4.2)

где:

1 - средний удельный расход электроэнергии на тягу поездов Казанского метрополитена;

2 - средний удельный расход электроэнергии на тягу поездов Самарского метрополитена;

3 - средний удельный расход электроэнергии на тягу поездов Екатеринбургского метрополитена;

4 - средний удельный расход электроэнергии на тягу поездов Новосибирского метрополитена;

- средний удельный расход электроэнергии на тягу поездов метрополитенов;

Таким образом,

Норматив среднего удельного расхода электроэнергии на тягу поездов Красноярского метрополитена, согласно «временной инструкции по техническому нормированию расхода электрической энергии на тягу поездов метрополитена» [53] составляет 68,59 .

Таким образом, синтезированный энергосберегающий режим управления движения поездов по проектной первой линии Красноярского метрополитена позволяет сэкономить 9,72% электроэнергии на тягу относительно фактических показателей схожих метрополитенов и 30,47% относительно установленного норматива.

Полученные результаты показывают, что применение разработанной методики синтеза энергосберегающих режимов управления движением метрополитенов к проектным линиям МЕТРО, дает хорошие результаты.

Совместное использование существующих энергосберегающих технологий и представленной в работе методики синтеза энергосберегающих режимов управления движением поездов по линиям метрополитенов, позволит получить наилучшие на сегодняшний день показатели качества эксплуатации метрополитенов.

4.4 Расчет экономической эффективности полученных режимов управления движением поездов для проектной первой линии Красноярского метрополитена

Объем работы подвижного состава, т*км, рассчитывается как сумма общего пробега вагонов вагоно-км, умноженного на среднюю массу подвижного состава , и объема перевозочной работы (пассажиро-км), умноженного на средний вес пассажира (т) [12,13]:

, (4.3)

где 1 - средний объем работы подвижного состава Казанского метрополитена;

2 - средний объем работы подвижного состава Самарского метрополитена;

3 - средний объем работы подвижного состава Екатеринбургского метрополитена;

4 - средний объем работы подвижного состава Новосибирского метрополитена;

- средний объем работы подвижного состава метрополитенов;

Таким образом,

( 4.4)

Для определения объема работы проектной первой линии Красноярского метрополитена необходимо подсчитать количество поездов, проходящих по линии за сутки (см. табл. 4.6.)

Табл. 4.6. Суточный объем работы подвижного состава первой линии Красноярского метрополитена