基于实测数据的地铁列车能耗特征分析

来源：交通运输系统工程与信息杂志2021年第6期北京时间：

作者：郑晓彬, 柏赟, 周姗姗

单位：1. 北京交通发展研究院，北京 100161；2. 北京交通大学，综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室，北京 100044

摘要：基于车载装置实时采集的北京地铁6、8、13号线列车牵引能耗、辅助能耗及再生能等分项能耗和牵引变电所电表记录的统计能耗，探析了地铁牵引系统能耗构成及影响因素特征。得到如下结论：列车运行能耗中38%~60%用于克服阻力和电机效率损失，9%~20%用于辅助设备，再生能占比约20%~49%。影响车公里牵引单耗的因素包括站间距、纵断面、列车性能、技术速度及满载率等。随站间距减小，牵引单耗呈幂级增长；纵断面设计为“高站位、低区间”的节能坡形式有利于减少单耗；质量轻、阻力小、电机效率的列车更节能，不同车型能耗差异可达10%；技术速度增加引起牵引单耗增长，平峰时段可适当降低技术速度。满载率每降低10%，可减少牵引单耗2%。影响再生能的因素主要包括站间距与制动初速度，站间距越小则再生能产生量越多，但摩擦制动产生的动能损失也越大，总体不利于车公里单耗的降低。影响辅助能耗的主要包括气温与客流，辅助能耗随气温或客流增长而增高，地下线辅助能耗随气温增长变化幅度较地上线更小。

关键词：城市交通,列车能耗特征,实测数据分析,地铁列车,分项能耗

基金资助：国家自然科学基金