28349

بهينه سازي پروفيل سرعت قطار با هدف كاهش مصرف انرژي و استهلاك

كارشناسي ارشد

مهندسي راه آهن

1398

1402/3/23

دكتر احمد ميرآبادي

راه آهن

حمل و نقل ريلي به دليل ويژگي¬هايي همچون ظرفيت بالاي حمل مسافر، سرعت، ايمني و دقت بالا به طور گسترده¬اي به عنوان يك روش حمل و نقل جذاب شناخته مي¬شود. با توجه به اين مزايا استفاده از حمل و نقل ريلي در حال افزايش مي¬باشد و با گسترش و رشد استفاده از حمل و نقل ريلي، كل انرژي مصرفي قطارها و هزينه¬هاي تعمير و نگه¬داري آن به سرعت در حال افزايش است. بنابراين كاهش مصرف انرژي و هزينه¬هاي تعمير و نگه¬داري قطار به يك مسئله بسيار مهم تبديل شده است. يكي از ساده¬ترين و موثرترين روش¬هاي استفاده شده براي اين منظور استفاده از پروفيل سرعت بهينه مي¬باشد. در اين پايان نامه يك رويكرد جديد براي توليد پروفيل سرعت قطار ارائه شده است كه علاوه بر انرژي مصرفي تركشن موتور، ميزان سايش چرخ و كفشك ترمز را در نظر مي¬گيرد. در اين روش ابتدا قطار و مسير مدل¬سازي شده و سپس حركت قطار به منظور محاسبه سايش ناشي از اندركنش چرخ و ريل و سايش چرخ و كفشك ترمز ناشي از ترمز مكانيكي و انرژي مصرفي قطار شبيه-سازي شده است. در نهايت با استفاده از الگوريتم بهينه¬سازي ازدحام ذرات (PSO) يك پروفيل سرعت بهينه با كمترين ميزان سايش و مصرف انرژي براي قطار توليد مي¬شود. نتايج شبيه¬سازي در مسير تهران - قم نشان مي-دهند كه حركت قطار با استفاده از پروفيل سرعت بهينه داراي سايش و مصرف انرژي كمتري نسبت به راهبري غير بهينه مي¬باشد.

1402/03/16

Optimizing train speed profile with the aim of reducing energy consumption and wear

6/12/2024 12:00:00 AM

Rail transportation is widely recognized as an attractive transportation method due to its features such as high passenger capacity, speed, safety, and high accuracy. Due to these advantages, the use of rail transportation is increasing, and with the expansion and growth of the use of rail transportation, the total energy consumption of trains and its maintenance costs are increasing rapidly. Therefore, reducing energy consumption and train maintenance costs has become a very important issue. One of the simplest and most effective methods used for this purpose is the use of the optimal speed profile. In this thesis, a new approach for producing the train speed profile is presented, which takes into account the amount of wheel and brake shoe wear, in addition to the engine traction energy consumption. In this method, first the train and the track are modeled, and then the train movement is simulated in order to calculate the wear caused by the interaction of the wheel and the rail, the wear of the wheel and the brake shoe caused by the mechanical brake and the energy consumption of the train. Finally, using the particle swarm optimization (PSO) algorithm, an optimal speed profile with the least amount of wear and energy consumption for the train is produced. The simulation results on the Tehran-Qom route show that train movement using the optimal speed profile has less wear and energy consumption than non-optimal routing.

بهينه¬سازي پروفيل سرعت , كاهش مصرف انرژي , سايش , الگوريتم pso

Optimizing the speed profile , reducing energy consumption , wear , pso algorithm

Hassan Adeli

Dr.Ahmad Mirabadi