氢能源有轨电车的应用实践

氢能源有轨电车利用绿色环保能源氢气提供动力,与国家绿色环保政策方向一致.文章通过介绍氢能源有轨电车的技术特征及发展,分析其与常规现代有轨电车设计上的异同点,并以佛山市高明区氢能源有轨电车项目为例,阐述氢能源有轨电车的应用实践,以期为类似工程提供参考.     

氢能源有轨电车地下车站的设计探索

以佛山市南海区有轨电车里水示范段工程地下车站为例,分析氢能源有轨电车地下车站的设计方法。从常规设计方面,阐明了氢能源有轨电车地下车站的平面布置、空间布局、造型设计及过轨方式。通过对氢能源特性的分析,提出了氢能源有轨电车地下车站的通风设计、氢气探测、消防疏散和火灾报警等方面的防爆及消防特殊设计。     

氢能源有轨电车新制式工程项目技术经济性研究

氢能作为一种高能量密度、零碳排放的可再生能源,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,也是国家推进双碳战略的重要新型能源选择。随着2019年世界上第一条氢能源有轨电车在佛山开通运营,氢能源有轨电车已成为一种极具潜力的新型轨道交通制式备受关注。然而现有研究主要集中在氢能源车辆与储/加氢技术,对于控制整个工程项目的技术经济性研究却鲜有公开报道,给轨道交通制式选择与线路方案比选等重大决策带来极大困难。对此,以佛山南海区氢能源有轨电车里水段工程项目为依托,对接触网、超级电容、氢能源3种制式条件下的工程项目技术经济性开展了系统、深入的量化分析对比研究,包括车辆限界、土建工程、机电设备、车辆基地、运营成本等方面。研究表明：氢能源制式相比于传统的接触网、超级电容,虽然车辆购置和车辆基地投资、运营成本增加,但土建投资减少,地面站建筑限界减少至4.2 m,路基、桥梁直线段最小线间距3.6 m,隧道平面限界4.2 m;另外,相比接触网供电和超级电容,氢能源有轨电车无供电投资。根据佛山市南海区推进氢能产业发展的相关文件,氢气销售价格将持续下降至35元/kg及以下,本研究可为轨道交通制式的比选提供量化的科学决策...     

氢能源有轨电车开进佛山市

说起最近佛山谁最火?当然要数高明有轨电车。作为世界首条商业运营氢能源有轨电车,它颜值高、性能强、绿色环保,深受广大市民的热烈追捧。正式开通载客运营后,吸引了大批市民前往“打卡”。而对于高明区来说,有轨电车的开通,对解决西江新城与中心城区荷城以及富湾科教园的交通联系难题,优化高明城市交通、改善人居品质,强化西江新城的城市综合中心功能等方面都发挥着重要作用。     

氢能源有轨电车加氢站选址及工艺布局设计

多个氢能源有轨电车工程在国内外相继建成并投入运营,但目前氢能源有轨电车仍面临着相关标准/规范缺失、关键技术空白等问题,故而需要对氢能源有轨电车加氢站的设计及其工艺布局进行深入研究。在介绍2015年至今国内外研发的各种类型氢能源有轨电车及我国已运营/在建氢能源有轨电车线路的基础上,阐述了有轨电车加氢站的组成及氢气加注原理,列出了加氢站的主要技术方案及技术指标,提出了有轨电车加氢岛的设备空间布局方案;选取了两个有代表性的加氢站选址方案,分别为方案一(加氢站与车辆段合并布置)和方案二(加氢站布置于线路末端车站旁),从运营组织、选址条件、占地面积、车辆运营检修流程和经济性等方面对这两个方案进行对比分析,并以佛山市南海区有轨电车里水示范段工程加氢站布置方案为案例进行了说明。研究表明：方案一用地更节省,经济性更好,运营组织更灵活,车辆运用检修也更便利。     

有轨电车氢燃料电池系统通风散热方法研究

为解决有轨电车氢燃料电池系统的散热问题,文章提出一种新型车载氢燃料电池系统通风散热方法,分析了该方法的散热原理和控制策略,并对通风散热结构进行了详细介绍.该车载氢燃料电池系统通风散热方法提高了系统散热效率,降低了散热风机能耗.     

氢燃料电池有轨电车结构设计及控制方法研究

设计了由燃料电池、动力电池、超级电容3个动力单元组成的氢燃料电池有轨电车混合动力系统结构,并研究了车辆驱动模式和制动模式下的控制方法。驱动模式下,基于母线电压控制方式,按照燃料电池、动力电池、超级电容的先后次序,依次切入动力单元,响应车辆驱动功率要求;制动模式下,按照超级电容、动力电池先后顺序,吸收回馈电能。解决了燃料电池与复合储能系统双模式运行条件下的动力匹配问题,使车辆达到设计的目标最高车速,并改善了经济性。通过实车测试,分析了运行工况、氢气消耗和燃料电池功率变化情况,验证了混合动力系统结构和控制方法的可行性。     

氢燃料电池有轨电车适应性研究

氢燃料电池是一种新兴的清洁能源,文章从建设、供电、车辆、运营、维护和全寿命周期成本等多个角度对其在有轨电车中应用的技术经济性进行了探讨,指出氢燃料电池最适合的场景是替代内燃轨道车辆而非有轨电车。     

基于Wiedemann模型的有轨电车运行过程仿真

以Wiedemann模型为基础,提出并建立了 一种基于生理-心理类模型的有轨电车运行仿真模型,并对模型进行校正和实际验证.该模型主要针对现代有轨电车司机驾驶行为和有轨电车牵引制动特性进行研究和分析.实际验证结果表明,该模型能有效地模拟有轨电车的运行过程.     

基于Wiedemann模型的有轨电车运行过程仿真

以Wiedemann模型为基础,提出并建立了 一种基于生理-心理类模型的有轨电车运行仿真模型,并对模型进行校正和实际验证.该模型主要针对现代有轨电车司机驾驶行为和有轨电车牵引制动特性进行研究和分析.实际验证结果表明,该模型能有效地模拟有轨电车的运行过程.     

列车牵引能耗计算方法

针对列车牵引能耗既有计算方法缺乏统计标准和能耗预测手段,通过分析机车性能、线路属性等因素对列车牵引能耗的影响,提出新的能耗计算方法。算法步骤是:客车按照车次、货车按照机车交路确定列车运行经路;按照列车起停、运行、惰行及空转、出入段及调车、上坡5种牵引过程,分别计算各区段的列车牵引能耗;按照列车径路累加各区段的能耗值,并换算为油、电的消耗量,最终计算出能耗费用。据此开发列车牵引能耗计算软件系统,以宝成线、丰台机务段为例进行能耗计算及影响因素分析,以DJ4和SSJ3为例进行新型机车牵引能耗的预测。结果表明,应用此计算方法和系统能够及时掌握列车牵引能耗的变化。     

隧道照明的合同能源管理基准能耗测算方法

为了解决隧道照明合同能源管理节能改造项目标准不统一、计算复杂及专业性强等问题,研究了基准能耗测算方法,建立了基准能耗确定模型。该模型在分析基准能耗影响因素和对天气情况作气象分级的基础上,采用数理统计方法及能耗监测设备获取的历史数据,统计不同的气象分级天数,计算不同天气工况隧道基本段和加强段照明全设计功率日等效开灯时间的总体平均值、隧道加强段和基本段照明设计总功率,确定所需的基准能耗值。案例分析及试验结果表明,由该模型测算得的基准能耗与实际按需开灯状态下实际能耗值基本匹配,可为节能改造项目的节能量验证、经济效益评定和支付方式制定提供较为科学的参考依据。     

广州现代有轨电车能耗与节能分析

根据广州储能式有轨电车运营统计数据,分析有轨电车能耗组成及影响因素。利用回归分析的方法,将影响有轨电车能耗的重要因素按照其对能耗影响的大小,依次引进回归方程。建立了有轨电车能耗体系的多元回归数学模型,并利用该模型检验了广州有轨电车线路实际能耗。结果显示,总能耗误差小于5%,可以较精准地预测有轨电车能耗变动趋势。在此基础上,对节能措施进行了深入剖析,系统地提出了有轨电车节能方法及实现的途径。     

基于无线电能传输供电方式的有轨电车能耗分析研究

结合有轨电车实际运行工况与牵引动力系统效率等参数对车辆牵引动力系统能耗进行仿真分析研究.提出了有轨电车系统效率计算方法.结果表明,车辆基本运行阻力造成的能耗和车载辅助供电系统用电之和占车辆总能耗的2/3左右,其余能耗由车辆动力系统产生.定量分析了车辆运行中产生的各项能耗,为车辆能量利用效率的提升研究提供依据.     

基于列车运行多模型的能耗仿真计算

针对目前城市轨道交通系统能耗剧增导致能耗计算量大、计算不够精准的问题,通过考虑电机动态效率,精确计算实际列车侧能耗,并构建基于列车运行单质点和多质点模型的能耗仿真计算模型。首先分析列车牵引传动系统的能量流动过程,建立各部件效率与列车运行状态的关系。然后,结合各部件效率转换,依据两表法推导基于电功率的实际列车能耗计算公式,综合分析影响能耗的因素,进一步提出考虑单质点和多质点列车模型的能耗仿真计算方法。最后,以国内某市域线路的四站三区间为例,验证本文所提能耗模型的准确性。研究结果表明：无论是单质点还是多质点列车运行模型下的运行能耗,与实际运行能耗相比,均能实现 5%以内的偏差;在单质点模型的基础上,多质点模型的运行能耗进一步减小了 1.66%的偏差。本文所提模型可以为列车节能优化提供理论支撑,助力我国绿色经济发展。     

现代有轨电车储能式供电能耗与配套供电

储能式供电是现代有轨电车的重点技术发展研究方向和热点问题,列车自带储能装置可为车辆提供牵引电源和辅助电源而脱网运行。通过对储能式供电的技术特点、能耗与充电、供电需求的关系的分析研究,对有轨电车储能式供电车辆与供电系统的配合提出思路。     

被动信号优先策略下现代有轨电车站间协调能耗优化

为了降低半独立路权现代有轨电车线路运行的能耗,基于现代有轨电车系统的运行特性和线路特征,提出了半独立路权现代有轨电车线路的区段划分方法;并结合现代有轨电车列车运行模式,推算出了单区段现代有轨电车能耗优化速度曲线。在沿线交叉口已经考虑被动信号优先配时策略的基础上,以区段运行时间、距离、限速及交叉口信号状态等为约束条件,建立了基于站间协调控制的现代有轨电车全线能耗优化模型。选取国内某城市实际现代有轨电车线路为例,对比分析仿真速度曲线与模型求解速度曲线,结果显示该能耗优化速度曲线能有效降低现代有轨电车运行能耗。     

基于仿真计算的淮安有轨电车1号线运营效益评估

提出了一种基于仿真建模的有轨电车运营效益评估方法,并以交通调研的实际数据进行模型校准.分析了仿真建模要点、流程及模型效用.考虑时间节约、能源节约、环境保护、运能提升和沿线土地增值效益,提出了多维度的评估体系及各维度指标的计算方法;讨论了有轨电车对其线路影响范围内社会车辆的影响.确定了有轨电车运营效益定量化评估方法,以淮...     

城市轨道交通能耗影响因素及测算研究

指出城市轨道交通是一种资源节约型、环境友好型的绿色公共交通方式,同时又是城市的用电大户。讨论城市轨道交通车辆能耗、车站能耗的影响因素,剖析单位车公里、单位人公里、单位吨公里等能耗指标及其特征,建立城市轨道交通线网能耗测算模型。基于各线路能耗统计数据,测算北京市轨道交通网络的全年总能耗量,分析不同线路条件下车辆能耗、车站能耗的特征和规律,为进一步优化线路规划设计、节约系统能耗等提供参考。     

消能棚洞的落石冲击计算及消能效果研究

基于结构动力学基本原理,根据落石冲击棚洞时的动力特性,并考虑棚洞和消能支座的弹性和黏滞性,推导落石冲击力随时间变化的计算公式。根据消能棚洞的结构特性和受力条件,建立消能棚洞的振动模型,推导消能棚洞刚度系数的计算公式,进而得到消能棚洞的落石冲击力计算公式。以国道G319武隆境内的某棚洞和铁路丰沙线的某棚洞为例,对消能棚洞的消能效果进行分析。结果表明,采用消能棚洞形式后,落石冲击力可消减50%左右,横梁最大弯矩以及纵梁上、下侧最大弯矩可分别降低15%以上,17.3%和6.9%,说明消能棚洞对落石冲击力和棚洞内力的消减效果明显,较大地提高了棚洞的承载能力。