Способ оптимизированного функционирования рельсового транспортного средства с электрическим приводом на заданном участке пути

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2587126:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к системам управления движением поездов. Способ заключается в том, что определяют затраты на вводимую на участке пути электрическую энергию и/или нагрузку на окружающую среду при производстве вводимой на участке пути электрической энергии. При этом путь рельсовой сети содержит различные участки пути. Затраты электрической энергии, вводимой на различных участках пути, являются различными, и/или нагрузка на окружающую среду при производстве вводимой на участках пути электрической энергии является различной для различных участков пути. Режим движения рельсового транспортного средства на участке пути устанавливают с учетом величины затрат на электрическую энергию и/или нагрузки на окружающую среду при производстве электрической энергии для данного участка пути. Технический результат заключается в оптимизации режима движения рельсового транспортного средства. 4 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к способу оптимизированного функционирования рельсового транспортного средства с электрическим приводом на заданном участке пути. Такой способ известен, например, из диссертации «Оптимизация способов движения рельсового транспорта и их реализации», Берлин 2004, U. Linder (особенно стр. iii и стр. 47-53). В соответствии с этим оптимальный энергосберегающий способ движения может быть реализован путем решения математической задачи оптимизации, причем должны учитываться определенные граничные условия. К граничным условиям относятся топография участка пути, максимальная скорость на участке пути, данные транспортного средства, занятость участка пути и расписание движения. Энергосберегающий способ движения, например, определяется онлайн с помощью бортового компьютера рельсового транспортного средства с использованием алгоритма.

В основе изобретения лежит задача дополнительно оптимизировать известный способ.

Для решения этой задачи в способе вышеуказанного типа в соответствии с изобретением определяются затраты на вводимую на участке пути электрическую энергию и/или нагрузка на окружающую среду при производстве вводимой на участке пути электрической энергии, и режим движения рельсового транспортного средства на участке пути устанавливается с учетом величины затрат на электрическую энергию и/или нагрузки на окружающую среду при производстве электрической энергии для данного участка пути.

Изобретение позволяет выгодным образом оптимизировать режим движения рельсового транспортного средства в отношении энергозатрат для движения на соответствующем заданном участке пути или при оптимизации совместно учитывать эксплуатационные затраты. Опыт показывает, что энергозатраты на различных участках рельсовой сети на самом деле не повсюду в равной степени высокие, но зависят от того, какой поставщик энергии снабжает определенный участок пути электрической энергией. Тем самым обеспечивается возможность относительно быстро проезжать экономичные по затратам энергии участки пути при создании резерва времени, а на энергетически более затратных участках пути путем достаточно медленного и поэтому относительно экономичного движения при соблюдении расписания движения потреблять созданный резерв времени.

Способ согласно изобретению также выгоден, поскольку с его помощью можно, в дополнение к оптимизации затрат энергии или в качестве альтернативы этому, также осуществлять движение при минимальном воздействии на окружающую среду, при этом учитывается воздействие на окружающую среду, которое вызывается при генерации электрической энергии, вводимой на соответствующем участке пути. Действительно, известно, какая нагрузка на окружающую среду обуславливается поставщиком энергии, вводящим энергию на соответствующем участке пути. За счет относительно медленного движения на участке, снабжаемом электрической энергией, вырабатываемой с высокой нагрузкой на окружающую среду, здесь может быть уменьшено энергопотребление; на участке пути, который снабжается электрической энергией, производимой, например, из гидроэнергии, можно тогда осуществлять движение быстрее с более высоким потреблением энергии, чтобы компенсировать потерю времени и соблюдать расписание движения.

В предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению затраты на электрическую энергию определяются с учетом зависящих от времени изменений энергозатрат. Энергозатраты могут быть различными в зависимости от времени суток, по месяцам или в зависимости от сезона.

Для практического осуществления способа в соответствии с изобретением целесообразно, если затраты и/или нагрузка на окружающую среду сохраняются в виде целей оптимизации с весовыми коэффициентами, в дополнение к другим целям оптимизации, в устройстве обработки данных в качестве вектора, и осуществляется выбор, какая цель оптимизации должна учитываться в первую очередь.

Более того, представляется предпочтительным, если потребление энергии для кондиционирования воздуха сохраняется в качестве еще одной цели оптимизации потребления энергии.

При этом предпочтительным образом в качестве устройства обработки данных применяется собственный вычислительный блок рельсового транспортного средства.

Но также может быть предпочтительным в качестве устройства обработки данных применять стационарный компьютер с трактом передачи информации к рельсовому транспортному средству.

При выполнении способа согласно изобретению используется устройство обработки данных, в памяти которого хранится вектор. В этом векторе сохранены разные цели оптимизации и их весовые коэффициенты. Сохраненная цель оптимизации может представлять собой известным способом минимальное потребление энергии. Другой целью оптимизации являются минимальные энергозатраты и минимальная нагрузка на окружающую среду, например минимальные выбросы CО2. Кроме того, при обстоятельствах могут также быть сохранены цели оптимизации, которые относятся к нуждам пассажиров.

Во время движения из вектора выбирается, по отношению к какой цели оптимизации должна соответственно выполняться оптимизация. При этом выбор соответствующей цели оптимизации может выполняться собственным вычислительным блоком рельсового транспортного средства посредством уполномоченного оператора или по команде от стационарного компьютера.

Цели оптимизации - минимальные затраты энергии и минимальная нагрузка на окружающую среду - зависят от величины затрат на электрическую энергию, вводимую в соответственно проходимый участок пути, и нагрузки на окружающую среду, вызванной при производстве этой электрической энергии. Это, как правило, известно.

Если рельсовое транспортное средство проходит участок пути с низкими энергозатратами, для достижения более низких энергозатрат осуществляют движение со сравнительно высокой скоростью с учетом относительно высокого потребления энергии, если последующие участки пути обуславливают высокие энергозатраты. На участках пути с высокими энеоргозатратами можно затем двигаться относительно медленно при относительно низком потреблении энергии. Таким образом, на проходимом сначала участке пути может быть создан резерв времени, который затем потребляется на энергетически более затратных участках пути; несмотря на это расписание движения может выдерживаться, и энергозатраты являются оптимально низкими.

Если в качестве цели оптимизации воздействие на окружающую среду должно поддерживаться как можно более низким, то на участке пути с вводом электрической энергии, вырабатываемой с нагрузкой на окружающую среду, например из бурого угля, движение осуществляется сравнительно медленно с низким потреблением энергии с учетом отставания по времени. Тогда последующие участки пути с вводом электрической энергии, вырабатываемой при минимальной нагрузке на окружающую среду, например, из гидроэнергетики, можно проезжать относительно быстро, за счет чего отставание по времени нагоняется, и расписание движения выдерживается. В целом, это приводит к оптимальному, не наносящему вреда окружающей среде функционированию электрического рельсового транспортного средства.

Низкие энергозатраты и не наносящее вреда окружающей среде движение в будущем могут быть реализованы, прежде всего, на европейском рельсовом транспорте с пересечением границ, потому что в разных странах электрическая энергия вводится на участках пути из сильно различающихся сетей энергоснабжения. Для достижения вышеописанных целей оптимизации, разумеется, нужны данные об участках пути, которые должны учитываться в качестве параметров, таких как подъем, спуск, радиусы кривых, сопротивления в туннелях и т. д. Для оптимизации энергозатрат будут учитываться затраты в расчетных единицах валютной системы, а для оптимизации нагрузки на окружающую среду - состав вводимой электрической энергии по ее соответствующей доле в отношении выбросов CО2 при генерации этих долей.

1. Способ оптимизированного функционирования рельсового транспортного средства с электрическим приводом на заданном участке пути рельсовой сети, содержащей различные участки пути, причем затраты электрической энергии, вводимой на различных участках пути, являются различными для различных участков пути и/или нагрузка на окружающую среду при производстве вводимой на участках пути электрической энергии является различной для различных участков пути, отличающийся тем, что определяют затраты на электрическую энергию, вводимую на заданном участке пути рельсовой сети, который соответственно необходимо пройти, и/или нагрузку на окружающую среду при производстве вводимой на данном участке пути электрической энергии, и режим движения рельсового транспортного средства на данном участке пути устанавливают с учетом величины затрат на электрическую энергию и/или нагрузки на окружающую среду при производстве электрической энергии для данного участка пути.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что затраты на электрическую энергию определяют с учетом зависящих от времени изменений.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что затраты и/или нагрузку на окружающую среду сохраняют в виде целей оптимизации с весовыми коэффициентами, в дополнение к другим целям оптимизации, к которым относится потребление энергии для устройства кондиционирования воздуха, в устройстве обработки данных в качестве вектора, и осуществляют выбор, какая цель оптимизации должна учитываться.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве устройства обработки данных применяют собственный вычислительный блок рельсового транспортного средства.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве устройства обработки данных применяют стационарный компьютер с каналом передачи информации к рельсовому транспортному средству.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит управляющий блок дежурного по станции, в котором осуществляется контроль и замыкание стрелок в необходимом положении, и исполнительные блоки ручных стрелочных переводов с замками, при этом управляющий блок выполнен в виде управляющего вычислительного комплекса с подключенным к нему приемо-передающим устройством.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит комплексное локомотивное устройство безопасности с блоками автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа и многозначной автоматической локомотивной сигнализации, блок определения скорости движения локомотива и блок автоматического управления торможением поезда, анализатор работы блоков сигнализации, вычислитель, блок определения скорости движения локомотива.

Изобретение относится к области обеспечения безопасности движения поездов на железнодорожном транспорте. В способе определяют работоспособность бортовой аппаратуры АЛС, задают последовательности тестовых кодовых сигналов, используя различные сочетания и смены комбинаций кодовых сигналов, повторяя заданные последовательности тестовых кодовых сигналов с задержкой между кодовыми сигналами, с искажениями, затем сравнивают заданные последовательности кодовых сигналов с показаниями локомотивного светофора с учетом инерционности распознавания сигналов аппаратурой АЛС и временной задержки на включение показаний локомотивного светофора.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Система мониторинга электропоездов содержит диагностическую сеть с центром мониторинга, состоящую из сервера, рабочих станций пользователей и беспроводных терминалов, связанных по радиоканалу с центром управления, расположенным на подвижном транспортном средстве.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в автоматизированных системах диспетчерского управления железнодорожным транспортом.

Группа изобретений относится к управлению поездом. Система управления поездом содержит, бортовое оборудование поезда, включающее передающую и принимающую секцию, секцию измерения времени, секцию вычисления зоны нахождения на рельсах и секцию управления движением.

Изобретение относится к системам управления поездом. Бортовая система управления поездом, которая взаимодействует с путевой установкой локомотивной сигнализации, содержит подсистему определения местоположения, средство для приема и декодирования кодов скорости локомотивной сигнализации, средство для преобразования упомянутых кодов скорости локомотивной сигнализации и средство для генерации графика остановки.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Система содержит центральный пункт диспетчерского контроля и управления, стационарный приемопередатчик, локомотивный приемопередатчик, локомотивные приемники кодовых сигналов АЛС.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам. Способ функционирования рельсового транспортного средства, при котором на участке пути установлена точка движения по инерции, при достижении которой отключают тягу транспортного средства и оно движется по инерции до конца участка пути.

Изобретение относится к управлению рельсовым транспортным средством. Способ управления рельсовым транспортным средством, содержащим двойную приводную установку, при этом каждая установка содержит двигатель внутреннего сгорания и передаточный блок, в котором задают заданный приводной момент в качестве желаемой мощности.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. В способе защиты аппаратуры системы автоблокировки на железнодорожном транспорте у магистрального симметричного кабеля с витыми парами, обеспечивающего функционирование аппаратуры двух оконечных пунктов системы автоблокировки, осуществляют заземление брони и металлической оболочки на контур заземления каждого пункта системы автоблокировки, а в середине магистрального кабеля устанавливают изолирующую муфту, разъединяющую его металлическую оболочку и броню кабеля.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики. Система управления движением поездов содержит стационарную ЭВМ оператора в центре управления.

Изобретение относится к системам управления движением на железнодорожном транспорте. Система содержит установленные в диспетчерском пункте вычислительное устройство, состоящее из основного и резервного серверов и АРМ оператора, базовые станции систем радиосвязи, блок хранения данных, блоки шифрации и дешифрации, сети связи.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит размещенные на маневровых локомотивах бортовые радиостанции и носимую радиостанцию составителя поездов, установленные на станции радиосервер и репитеры, которые подключены к сети IP, к которой подключены также аппаратно-программные устройства автоматизированных рабочих мест дежурного по станции и электромеханика радиосвязи, а также блок обработки и датчик расстояния, установленные в отдельном корпусе, который прикреплен к корпусу носимой радиостанции составителя.

Изобретение относится к системам автоматизированного управления движением поездов на участках, оборудованных диспетчерской централизацией. Технический результат - снижение технологических издержек в организации эксплуатационной работы на полигоне путем повышения эффективности управления, готовности системы и ее надежности.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. В способе аппаратно-программный комплекс станционного оборудования осуществляет мониторинг объектов, влияющих на условия движения на станции.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в системах диспетчерского управления. Предлагаемый способ включает автоматическое поддержание локомотивными бортовыми устройствами управления безопасных скоростей и интервала между поездами, оборудованными устройствами контроля целостности состава и ультразвуковым устройством контроля целостности рельсов, и определение текущих координат поезда методом учета пройденного пути с периодической их корректировкой по пассивным радиометкам, установленным вдоль железнодорожного полотна.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для диагностики и мониторинга условий движения и интервального регулирования движения поездов по перегону.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в устройстве для определения местоположения малогабаритных транспортных средств, например локомобилей, на железнодорожных путях станций и перегонов.

Изобретение относится к системе дистанционного управления железнодорожным транспортным средством. Технический результат заключается в повышении безопасности системы дистанционного управления, а именно в блокировании работы локомотива по командам от устройства дистанционного управления, которое еще не взяли в руку или которое уронили, т.е.
Наверх