广州地铁五号线能耗装置运行分析

地铁车辆能耗分析及节能措施研究摘要：随着我国经济的高速发展，地铁已经成为重要的公共交通工具。

当前地铁的建设规模不断扩大，耗电总量非常大，从绿色环保角度看仍具备很大的提升空间。

对此，本文基于地铁车辆当前运行情况进行分析，了解当前地铁能源的消耗结构，并提出相应的改善措施，提升地铁节能技术水平，让地铁运行达到更小的能源消耗。

关键词：地铁车辆；能耗问题；节能措施引言：地铁为城市交通运输带来极大的好处，其使用电力，大大降低了交通工具中的石油使用量，同时，地铁建于地下能够大大减少地面交通拥挤度，节约了土地资源。

虽说地铁相比其他交通工具来说已经具备了很多的优势，也更符合绿色发展的理念，但当下地铁的电量消耗巨大，与节能理念相违背。

对此，本文将对地铁车辆能耗进行分析，以便研究出更多的节能措施，建设出节能型城市交通工具。

一、地铁车辆能耗分析地铁耗电主要有两大部分，一是列车牵引电能，二是照明设备。

对此在进行地铁车辆能耗分析时需要从这两大方向深入分析，具体如下：1、地铁车辆类型不同类型的车辆有着不同的牵引能耗。

首先，车辆自身的重量、车型设计、速度设计等对车辆启动有着直接的影响，而这些因素与车辆牵引能耗息息相关。

其次，车辆内部设备的配置、车辆长宽高等因素影响着车辆的运输能力，也对车辆整体牵引耗能产生一定的影响。

最后，车辆车体结构、材料等还影响着车辆的编组，并对车辆制动力矩产生一定影响，进而影响着整个车辆的牵引能耗。

2、地铁车辆编组地铁的客流量是一个变动的数值，进而车辆编组也要随之而变化。

如果车辆编组没有结合客流量和运作组织方案就容易造成不必要的能量消耗。

一般来说，当车辆编组数量越大，所需能耗也就越大。

如若地铁车辆编组都按照客流量高峰时期进行编排，那必定造成很大的能量消耗。

3、地铁车辆驱动方式地铁车辆传统的驱动方式是采用旋转电机，该方式需要较大的电能进行驱动，相比较直线电机驱动方式更为节能。

直线感应电机作为地铁车辆牵引时，将定子固定在车辆，转子固定在轨道上，让整个转向架结构更为简化，运转起来也更为快速，大大地降低了车辆能耗。

城市轨道交通系统能耗优化方案城市轨道交通系统作为现代都市公共交通的脊梁，承载着缓解城市交通拥堵、促进经济发展、减少环境污染的重任。

然而，随着城市规模的扩张和乘客量的激增，其能耗问题日益凸显，成为制约可持续发展的瓶颈。

因此，探索并实施高效的能耗优化方案显得尤为重要。

以下从六个维度阐述城市轨道交通系统的能耗优化策略。

一、车辆能效提升与技术革新城市轨道交通车辆是能耗的主要来源之一，优化车辆设计，采用轻量化材料，减少列车自身重量，可显著降低运行能耗。

同时，引入先进的牵引及制动系统，如永磁电机和能量回馈制动技术，能在保证运营效率的同时，将列车制动时产生的能量回收再利用，减少电能消耗。

此外，推广无人驾驶技术，利用精确的自动化控制减少不必要的加速与制动，进一步提升能效。

二、智能调度与运营优化建立基于大数据和的智能调度系统，通过分析历史运营数据，预测乘客流量，动态调整列车发车间隔与编组，避免空驶和过度拥挤，从而达到节能目的。

智能调度还能根据实时路况和乘客需求灵活调整线路，提高运输效率，减少无效能耗。

同时，优化列车停靠时间，确保高效有序的上下客流程，减少站台空调和照明的长时间开启，也是重要的节电措施。

三、能源管理系统集成构建综合能源管理系统，集成监控、分析、控制功能于一体，对轨道交通系统内的电力消耗进行精细化管理。

该系统能够实时监测各站点和车辆的能耗状况，识别异常能耗点，及时采取措施。

通过数据分析，合理配置能源使用，如在低峰时段利用电网谷价充电，存储电能供高峰时段使用，实现能源成本优化。

四、绿色能源应用积极推广太阳能、风能等可再生能源在轨道交通设施中的应用，如在车站屋顶安装太阳能光伏板，为车站部分设施供电，减少对化石能源的依赖。

此外，探索地热能、生物质能等新型能源在地铁站空调系统中的运用，实现清洁能源的多元化利用，减少碳排放，推动绿色低碳发展。

五、车站建筑设计与环境控制优化车站建筑设计，如采用自然采光设计、高效保温隔热材料，减少人工照明和空调系统的使用。

第 23卷第 5期常莉, 等:地铁环控系统不同区域能耗分析 ·115·文章编号:1671-6612(2009 05-115-04地铁环控系统不同区域能耗分析常莉冯炼李鹏(西南交通大学机械工程学院成都 610031【摘要】简要介绍了三种地铁环控系统的特点,采用能耗分析方法对不同区域地铁环控系统的能耗进行定量比较。

对地铁公共区分别进行空调季和非空调季节通风能耗计算以及区间隧道能耗计算,通过分析得出屏蔽门系统在寒冷地区、温和地区的节能效果不明显的结论,为以后的地铁车站环控设计提供了参考价值。

【关键词】屏蔽门系统;闭式系统;通风空调;能耗分析;节能中图分类号 TU83 文献标识码 AEnergy consumption analysis of different areas on Subway ECSChang Li Feng Lian Li Peng( School of Mechanical Engineering of Southwest Jiaotong University, Chengdu, 610031, China【 Abstract 】 Briefly describes the features in three kinds of Subway Environmental Control System with quantitative comparison to evaluate energy consumption in different areas of Subway ECS. By calculating ventilation energy consumption and interzone tunnel energy consumption in air-condition and non-air-condition seasons in public area in the subway, we can conclude in PSD system energy-saving effect is not obvious in cold area and mild climates area, which provides referential value for future subway station environmental control design.【 Keywords 】 platform screen doors ; closed system; ventilation and air conditioning; energy consumption analysis; energy efficiency作者简介:常莉(1983- ,女,在读硕士研究生。

城市轨道交通车辆全寿命周期成本分析城市轨道交通体系的运行是全国各大城市的交通体系重要组成部分，轨道交通已经成为当今社会人们出行选择的首要代步工具，车辆的全寿命周期成本的分析尤为重要，各个城市在进行车辆招标的时候往往考虑的因素是价钱最低，但是价钱最低并不意味着成本最低，后期车辆的维修以及使用寿命的长短均会影响城市交通后期的收益指标。

政府大力支持完善城市交通网络体系，一线城市的交通问题倍受关注，尤其是北上广深在早晚高峰期间的地铁拥挤事件更是多次被人大代表在人民代表大会上提出，中央重视城市交通体系的建设，一方面能够反映出党中央关注民生，另一个方面也能够反应城市轨道交通网络的建设仍然存在问题。

本文依据地铁车辆为模型进行分析，了解车辆的全寿命成本对于城市轨道交通的影响。

标签：轨道交通；车辆全寿命周期；成本列车的车体，牵引及制动系统，空调等都属于城市轨道交通的组成部分，设计师对于城市轨道交通工具的开发及实际的应用有着自己的见解，但是对于成本而言却有着极大的差异，有些列车的成本比较高，消费者在市场上进行选择的时候大多数人会选择价格较低的产品，但是价格低的产品在使用过程中性价比并不一定是最优的。

国际电工委员会对于城市轨道交通车辆全寿命周期的成本有着明确的定义，提出定义的同时也就意味着对于车辆的全寿命周期应该进行分析，保证城市交通运营收益的最优化。

1 城市轨道交通中反映出的车辆全寿命周期车辆的全寿命周期包括采购阶段、运行阶段、后期维护阶段以及报废处理阶段。

采购时要考虑成本的高低以及列车所使用的寿命状况，列车的综合质量应当成为衡量寿命指标的一大前提，在列车运行阶段的能量消耗包括车辆缓冲与制动系统，空调系统、牵引系统和辅助电源系统等，对于已建成的地铁路线进行分析发现，车辆购置成本所占的比例并没有高于车辆全寿命周期对于利益的影响。

根据广州地铁五号线的调查报告显示，将车身改为铝合金制造，铝合金制造会使车身重量减少，显著节约能源以及减少后期对于列车维护的费用[1]。

广州地铁五号线无线通信系统概述
广州地铁五号线无线通信系统是一种用于实现车站、车辆之间
交互和传递信息的系统。

该系统由监控中心、车载设备、信号基站、无线骨干网、无线接入点等多个组成部分构成。

其目的是为了保证
地铁列车运行的通畅和安全，为乘客提供优质的出行服务。

监控中心是该系统的核心部分，负责实现对整个系统的管理和
控制，同时也承担着车站、车辆之间信息交互的任务。

监控中心配
备了多种设备，如计算机、电视监控、语音广播等，能够实时获取
车站、车辆运行状态的信息，同时也能够通过语音广播系统阐述运
营情况，方便乘客及时掌握信息。

为了实现监控中心和车载设备之间的互动交流，信号基站被摆
放在各个车站以及隧道内。

该基站能够接收到车辆内部发送的信息，并通过骨干网连接到监控中心进行处理。

在车站内，无线接入点则
被设置在钢轨上方，能够接收到车辆内部的信号，从而在车站站台
上显示列车到站时间、派发公告以及乘客安全警告等信息。

除此之外，该无线通信系统还能够实现车辆之间的信息传递。

车载设备可以通过无线骨干网向其他车辆发送操作指令，从而优化
运行过程。

同时，车载设备还能够向乘客提供列车的相关信息，如
当前位置、下一站点、车速等，以保障乘客的旅途体验。

广州地铁五号线无线通信系统是一项高效、智能、安全的系统，为地铁列车的运营与管理提供了重要的技术支持，对整个地铁交通
业的发展有着深远的影响。

1。

城市轨道交通的能源利用效率城市轨道交通作为现代城市交通的重要组成部分，其能源利用效率直接关系到城市的可持续发展和环境保护。

随着城市化进程的加快，城市轨道交通的能源消耗问题日益凸显，提高其能源利用效率成为亟待解决的问题。

一、城市轨道交通能源利用现状城市轨道交通系统主要包括地铁、轻轨、有轨电车等，它们在缓解城市交通拥堵、减少环境污染方面发挥着重要作用。

然而，随着轨道交通线路的不断扩展和运营里程的增加，能源消耗量也随之上升。

据统计，城市轨道交通系统的能耗主要来源于车辆牵引、空调系统、照明系统、车站设备等方面。

1.1 车辆牵引能耗车辆牵引能耗是城市轨道交通系统能耗的主要部分，约占总能耗的50%以上。

牵引能耗与车辆的运行速度、载客量、线路条件等因素密切相关。

随着列车运行速度的提高和载客量的增加，牵引能耗也会相应增加。

1.2 空调系统能耗空调系统是城市轨道交通系统中能耗较高的部分之一。

由于地下车站和隧道环境相对封闭，需要通过空调系统来调节温度和湿度，保证乘客的舒适度。

空调系统的能耗与车站规模、乘客流量、室内外温差等因素有关。

1.3 照明系统能耗照明系统是城市轨道交通系统中不可或缺的一部分，它为乘客提供了必要的照明条件。

随着LED等节能照明技术的广泛应用，照明系统的能耗有所降低，但仍占有一定比例。

1.4 车站设备能耗车站设备包括自动售票机、自动检票机、电梯、扶梯等，这些设备的运行也需要消耗一定的能源。

随着智能化技术的发展，车站设备的能耗有望进一步降低。

二、提高城市轨道交通能源利用效率的措施为了提高城市轨道交通的能源利用效率，需要从多个方面入手，采取综合性的措施。

2.1 优化车辆设计优化车辆设计是提高能源利用效率的重要途径。

通过采用轻量化材料、优化车辆结构、提高牵引系统效率等措施，可以有效降低车辆的能耗。

例如，采用碳纤维等轻质材料可以减轻车辆自重，降低牵引能耗；优化车辆结构可以减少空气阻力，提高运行效率。

2.2 推广节能技术推广节能技术是提高能源利用效率的关键。

Open Journal of Transportation Technologies 交通技术, 2023, 12(4), 348-353 Published Online July 2023 in Hans. https:///journal/ojtt https:///10.12677/ojtt.2023.124038城市轨道交通碳减排测算——以广州为例何 欣山东交通学院轨道交通学院，山东 济南收稿日期：2023年6月9日；录用日期：2023年7月20日；发布日期：2023年7月28日摘要近年来，由于全球的能源危机、气候变化以及环境问题的日益突出。

城市轨道交通建设带来的碳减排，是轨道交通外部性效益的一部分，交通运输作为国家应对气候变化工作部署中确定的以低碳排放为特征的三大产业体系之一，应推进其能源结构变革和以能源自洽为特征的新型轨道交通能源系统发展。

碳交易的实施必须建立在合理的碳减排测算模型和可靠的碳减排测算结果上。

文章参考已有的CCER 方法学设计基础上，以城市轨道交通线路为对象，提出基于替代法的碳排放总量进行碳减排测算的方法，并以广州地铁为对象，以一年为一个统计周期进行碳减排测算。

测算结果表明，广州地铁一个统计周期内的碳减排量为92.02万tCO 2，减排幅度达到了58.4%。

关键词城市轨道交通，碳排放，碳减排，替代法Calculation of Carbon Emission Reduction in Urban Rail Transit—Taking Guangzhou as an ExampleXin HeSchool of Rail Transportation, Shandong Jiaotong University, Jinan ShandongReceived: Jun. 9th , 2023; accepted: Jul. 20th , 2023; published: Jul. 28th , 2023AbstractIn recent years, due to the global energy crisis, climate change and environmental problems have become increasingly prominent. The carbon emission reduction brought by urban rail transit construction is part of the externality benefits of rail transit, and the implementation of carbon trading can provide a means for internalizing the environmental externality benefits. Transporta-tion, as one of the three major industrial systems characterized by low carbon emissions identi-何欣fied in the national work deployment to address climate change. We should promote the reform of its energy structure and the development of a new rail transit energy system characterized by energy self-consistency. The implementation of carbon trading must be based on a reasonable carbon emission reduction calculation model and reliable carbon emission reduction calculation results. Based on the existing CCER methodology design, this article proposes a carbon emission reduction calculation method based on the substitution method for urban rail transit lines. The carbon emission reduction calculation is conducted on the Guangzhou Metro with a statistical cycle of one year. The calculation results show that the carbon reduction of Guangzhou Metro in a statistical period is 920,191 tCO2, with a reduction rate of 58.4%.KeywordsUrban Rail Transit, Carbon Emissions, Carbon Reduction, Substitution MethodThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言地铁作为城市公共交通系统的重要组成部分，由于其速度快、运量大、污染小等特点，被认为是提高运输效率、缓解交通拥堵、实现节能减排的重要途径，成为众多城市公共交通建设的热点。

广州地铁五号线能耗装置运行分析文章根据在广州地铁5号线车辆在调试中出现列车制动不平稳的情况，分析了该地铁车辆制动系统的作用原理，对能耗制动作了较为详尽的分析。

同时多次进行不同速度下紧急制动测试，通过吸收参数优化，明显改善了VVVF网压过高的问题，确保列车安全稳定运行。

标签：直流；牵引；热过负荷1 前言五号线全线共设13座牵引降压混合变电所。

每个牵引所设置制动能量消耗装置一套，当处于再生制动状况的列车回馈出去的电流不能完全被其他车辆和本车的用电设备所吸收时，能量消耗装置立即投入工作，吸收掉多余的回馈电流，使车辆再生电流持续稳定，最大限度的发挥电制动功能。

制动能量消耗装置的投入和撤出采用电压相对判断和电流判断方式，电压判断采用交流侧电压与直流侧电压进行比较判断，电网电压DC1670V以下，车辆进行再生电制动时，吸收设备不进行判断，外部具备吸收能力时，由外部吸收；如果外部没有吸收能力，则电网电压将抬高，抬高到电网电压大于DC1670V时，吸收设备投入工作，根据吸收电流的大小，进行恒压控制使电压保持在1800v 左右。

五号线列车VVVF工作情况如下：VVVF箱内有两个VVVF逆变器，每个VVVF逆变器驱动2个直线电机。

当VVVF接受到牵引手柄给出的牵引指令后，充电接触器CHB闭合，滤波电容器充电，当滤波电容电压达到一定值时，线路接触器LB闭合，接着CHB分离，逆变器的门极开始工作。

逆变器由IGBT模块组成，能够实现变频变压控制，将1500V直流电压转换为驱动三相直线感应电机所需的三相交流电压。

如果DCPT12，22（滤波电容电压传感器）检测到的电压高于1980V，门极将停止工作，同时LB分离，OVCR F1，2（过压保护晶闸管）导通，通过OVCR FR1，2（过压保护电阻）放电。

另外利用车辆VVVF监测软件检测到的部分数据样本分析可得以下一些参数：牵引工况时，DCPT11检测到的网压大于滤波电容电压30～100V左右，电制动工况时，滤波电容电压大于DCPT11检测到的网压0～100V左右。

广州地铁四、五号线车载PIDS系统优化研究摘要：广州地铁四、五号线车载PIDS系统的核心设备为双套配置，但不具备自动切换功能，无法发挥故障应急处理的作用，加大了维护工作量和成本。

利用自身系统的结构特点，四、五号线车载PIDS系统可对播控系统和CCTV系统进行优化，使系统所有功能正常实现的同时，系统拓扑及数据流向得到简化、统一，降低维护难度，减少设备维护量。

关键词：车载PIDS；自动切换；系统结构；优化引言：广州地铁四、五号线运行时间较长，四号线运行已达13年，五号线运行已达8年，车载乘客信息显示系统（以下简称PIDS系统）设备性能已出现明显下降，设备故障上升趋势明显，部分列车车地无线通信功能无法稳定运行，对列车运行的监控、调度指挥均造成一定影响。

另一方面，四、五号线车载PIDS系统设计时期的技术功能满足不了现在的运营要求，无法自动切换的系统核心设备不能应急处置故障，同时增加了设备维护量和成本。

因此，本文梳理了广州地铁四、五号线车载PIDS系统的状况，分析系统结构及其功能实现存在的问题，研究总结出优化方案，为故障修复提供方法，达到简化、统一列车PIDS系统结构的目的，为其他旧线路车载PIDS系统改造优化提供参考。

一、系统现状广州地铁四、五号线车载PIDS系统包括播控部分和视频监控（以下简称为CCTV）部分。

播控部分负责车载LCD显示，用于显示乘客信息。

CCTV部分负责对驾驶室、客室进行录像监控。

1、车载播控系统列车车载播控系统由两端车头的LCD播放控制器、PIDS交换机以及每节车厢的分屏器、LCD显示屏组成。

其中，PIDS交换机负责把列车的LCD控制器、车载控制器、车载视频监控网络以及WLAN交换机连接在一起，从而通过WLAN网络实现PIDS系统的车地数据流交换。

两端LCD控制器负责输出视频信号，并通过分屏器将视频信号分流给车厢显示屏。

正常情况下，每端LCD控制器负责本端3节车厢的显示屏视频信号输出，部分列车则调整了分屏器的级联方式，使单端LCD控制器负责1节或多节车厢显示屏的视频信号输出。

地铁列车能耗分析摘要: 通过对广州地铁一号线列车在正常运营时牵引系统能量消耗的分析, 表明: 目前地铁列车再生反馈制动的节能效果明显, 在运营行车密度足够大的情况下, 通过制动电阻消耗的能量是很有限的。

关键词: 地铁列车; 能耗; 反馈制动; 制动电阻; 节能0 引言近年来, 随着我经济水平的迅猛发展, 各主要城市地铁事业正在迅速发展, 在未来的几年我国将会有更多的地铁线路和更多的地铁列车投入运营。

便利的城市轨交通为市民的出行带来了极大便利的同时, 也带来了电能消耗的迅速增加。

众所周知, 现代经济的迅速发展必须依靠能源, 而我国又是一个能源相对比较缺乏的国家。

因此, 研究地铁列车的能源消耗情况, 分析并研究地铁列车节能途径是一件迫在眉睫的工作。

1 地铁列车反馈制动的使用城市轨道交通列车的特点就是线路的站间距短, 列车运行时频繁地起动、制动, 就广州地铁而言, 现有线路基本上在列车达到最高速时很快就会制动。

同时, 为了让列车能够准确地按照运行图来运行, 城市轨道车辆在ATO( 自动驾驶) 模式下都是采用巡航方式来运行。

目前,我国地铁列车大都采用接触网 / 轨直流供电, 牵引系统大都是变压变频的交流传动系统。

列车牵引时从电网吸收能量, 制动时采用反馈制动把制动能量反馈回电网, 当电网电压升高到一定程度( 1 800 V) 时采用电阻制动。

基于地铁车辆快速起动、快速制动、全线以精确的预设速度运行的特点, 列车在起动时会消耗大量的电能, 在制动时就必然要产生相当大的制动能量。

反馈制动把动能转化为电能送入电网供其它列车使用, 这极大地降低了列车的实际能量损耗。

但是, 由于列车运行图及整个线路多种因素的影响,列车配置了制动电阻来消耗列车制动时线路其它列车不能吸收的制动能量。

广州地铁现有 4 条地铁线路, 制动电阻的使用情况如表 1 所示。

而制动电阻的使用有以下弊端: 1) 制动电阻消耗电能, 制动能量被浪费; 2) 有强迫风冷的制动电阻, 列车必须提供强迫风, 这也是一种电能的浪费; 3) 车载的制动电阻增加了列车重量, 同时增加了列车的造价; 4) 制动电阻发热对列车其它设备和隧道内其它设备造成影响。

地铁车站空调系统模式及能耗分析发表时间：2018-06-12T17:02:38.497Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：李琨杜丽娜[导读] 摘要：地铁通风空调系统，其能耗约占运行总能耗的50%，其中地铁车站通风空调系统能耗占相当大的比例。

（天津市地下铁道集团有限公司天津市 300380）摘要：地铁通风空调系统，其能耗约占运行总能耗的50%，其中地铁车站通风空调系统能耗占相当大的比例。

在经过多年的地铁车站空调系统设计、运营技术经验积累后，车站空调系统的模式逐渐成熟及固定，但这种常规空调系统模式仍有进一步优化改进的空间。

本文通过对地铁车站通风空调典型系统模式进行分析，从实现功能、节能角度，提出在车站应用温湿度独立控制空调系统，对比常规系统，采用模拟仿真分析计算空调系统及冷源的全年能耗。

关键词：地铁车站；空调系统模式；能耗地铁是城市绿色出行的交通工具，具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点，轨道交通的快速发展在一定程度上缓解了城市化进程中的交通压力。

但其能耗总量相当惊人，尽快找到大幅降低城市轨道交通运行能耗的方法，已成为保持中国城市轨道交通高速度可持续发展必须解决的重要问题之一。

1系统模式1.1常规系统模式车站通风空调系统由车站公共区空调通风和防排烟系统（简称大系统）、车站管理及设备用房空调通风和防排烟系统（简称小系统）及车站空调冷源水系统（简称水系统）组成。

常规大、小系统主要采用一次回风全空气系统，空调冷源采用水冷冷水机组，空调末端设备为组合式空调机组及风机盘管，7℃/12℃的空调冷水作为系统中间载冷剂，由冷水泵输送至末端空调设备，特点是冷水作为空调系统载冷剂，水冷表面式空气冷却器处理室内余热余湿。

车站公共区一次回风全空气系统．即回风和新风混合在空调箱中进行集中处理后，再通过风管送入车站公共区，空调机组承担车站公共区负荷和新风负荷。

其特点是采用冷凝除湿的方法，将被处理空气处理至低于室内露点温度（也必然低于室内干球温度），进行热湿联合处理，使其能够同时去除区域内的余热和余湿。