Research Article

Raylı Araçlarda Enerji Verimliliği Çalışması

Volume: 7 Number: 1 January 31, 2020
TR EN

Raylı Araçlarda Enerji Verimliliği Çalışması

Abstract

Günümüzde raylı sistem araçları yüksek yolcu kapasiteleri, hızları ve artan çevre bilinci nedeniyle şehir içi ve şehirlerarası ulaşımda sıklıkla tercih edilmektedir. Her alanda olduğu gibi, raylı sistem araçlarının günlük servislerinde bile yüksek enerji tüketimine sahip olmasından dolayı bu araçlarda da enerji verimliliği çalışmaları zorunlu hale gelmiştir. Raylı sistemlerde enerjinin verimli kullanılmasını sağlamak için çeşitli stratejiler vardır ve bu çalışmada verimli sürüş teknikleri uygulanmıştır. Bu amaçla, öncelikle, araca ait bilgiler, yola ait veriler ve operasyonel kısıtlamalar göz önünde bulundurularak, bir demiryolu aracının sürüşü Matlab'da modellenmiştir. Daha sonra, enerjinin verimli kullanımı için dört farklı sürüş stili belirlenmiş ve bunların seyahat süresi ve enerji tüketimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışma 11 istasyonlu ve 8.527 km uzunluğundaki Ankaray metro hattının pratik verileriyle test edilmiştir. Çalışmanın sonuçlarına göre, uzun mesafeli istasyonlar için boşta gitme stili, kısa mesafeli istasyonlar için maksimum hızın azaltılması stili daha etkilidir. Ayrıca belirlenen stratejiler sayesinde aracın pratik sürüşe göre % 11.54-36.37 oranında enerji tasarrufu sağlayabildiği gösterilmiştir.

Keywords

Project Number

2018/016

References

  1. [1] UIC, ‘’Rail Systems Statistics’’, https://uic.org/statistics.[2] Su, S., Tang, T., Wang, Y., “Evaluation of strategies to reducing traction energy consumption of metro systems using an optimal train control simulation model”, Energies, 2016, 9(105):1-19.[3] Bonnett, C.F., “Practical Railway Engineering”, Imperial College Press, 2nd Edition, Singapore, 2015:135-145.[4] Gonzalez-Gil, A., Palacin, R., Batty, P., Powell, J.P., “A systems approach to reduce urban rail energy consumption”, Energy Conversion and Management, 2014, 80:509-524.[5] Açıkbaş, S., Söylemez, M.T., “Energy loss comparison between 750 VDC and 1500 VDC power supply systems using rail power simulation”, Computers in Railways IX, WIT press, 2004:951-960.[6] Su, S., Tang, T., Roberts, C., “A cooperative train control model for energy saving”, IEEE Transactions on Intelligent Transport Systems, 2015,16 (2):622-631.[7] Lu, S., Weston, P., Hillmansen, S., Gooi, H.B., Roberts, C., “Increasing the regenerative braking energy for railway vehicles”, IEEE Transactions on Intelligent Transport Systems, 2014, 15 (6):2506-2515.[8] Fernandez-Rodriguez, A., Fernandez-Cardador, A., Cucala, A.P., Falvo, M.C., “Energy efficiency and integration of urban electrical transport systems:EVs and metro-trains of two real European lines”, Energies,2019,12(3):1-20.[9] Barrero, R., Tackoen, X., Mierlo, J.V., “Supercapacitors on-board light rail vehicles: Enhanced energy storage systems for improved vehicle efficiency”, IEEE/ASME/ASCE Joint Rail Conference, 2008.[10] Meinert, M., “New mobile energy storage system for rolling stock”, 13th European Conference on Power Electronics and Applications, Spain, 2009.[11] Zhang, W.Y., Wei, J., “The experimental research on Beijing subway air-conditioning system energy saving”, Applied Mechanics and Materials, 2012, 170-173:2494-2498.[12] Ordody, P., “Thermal comfort in the passenger areas of the Budapest metro”, Periodica Polytechnica Mech, 2000, 44(2):309-317.[13] Martinis, V., Gallo, M., “Models and methods to optimize train speed profiles with and without energy recovery systems: a suburban test case”, Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2013, 87(10):222-233.[14] Yang, X., Li, X., Ning, B., Tang, T., “An optimisation method for train scheduling with minimum energy consumption and journey time in metro rail systems”, Transportmetrica B: Transport Dynamics, 2015, 3(2):79-98.[15] Montrone, T., Pellegrini, P., Nobili, P., Longo, G., “Energy consumption minimization in railway planning”, IEEE 16th International Conference on Environment and Electrical Engineering, Italy, 2016.[16] Liu, W., Tang, T., Su, S., Yin, J., Cao, Y., Wang, C., “Energy efficient train driving strategy with considering the steep downhill segment”, Processes, 2019, 7(2):1-17.[17] Lukaszewicz, P., “Energy consumption and running time for trains”, Doctoral Thesis, Royal Institute of Technology, Stockholm, 2011.[18] Lindgreen, E., Sorenson, S.C., “Driving resistance from railroad trains”, Department of Mechanical Engineering, Techical University of Denmark, 2005.[19] Brenna, M., Foiadelli, F., Longo, M., “Application of genetic algorithms for driverless subway train energy optimization”, International Journal of Vehicular Technology, 2016, 26:1-14.[20] Gkortzas, P., “Study on optimal train movement for minimum energy consumption”, Master Thesis, Malardalen University, Sweden, 2011.[21] Keskin, K., Karamancıoğlu, A., “Energy efficient train operation using nature-inspired algorithms, Journal of Advanced Transportation, 2017, 5:1-12.[22] Ankaray, https://www.ego.gov.tr/tr/sayfa/1085/a1-ankaray-dikimeviasti-rayli-toplu-tasim-sistemi.[23] Ankaray statistics, https://www.ego.gov.tr/tr/sayfa/61/istatistikler

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

January 31, 2020

Submission Date

September 19, 2019

Acceptance Date

December 2, 2019

Published in Issue

Year 2020 Volume: 7 Number: 1

APA
Arıkan, Y., Şen, T., & Çam, E. (2020). Raylı Araçlarda Enerji Verimliliği Çalışması. El-Cezeri, 7(1), 223-235. https://doi.org/10.31202/ecjse.622358
AMA
1.Arıkan Y, Şen T, Çam E. Raylı Araçlarda Enerji Verimliliği Çalışması. El-Cezeri Journal of Science and Engineering. 2020;7(1):223-235. doi:10.31202/ecjse.622358
Chicago
Arıkan, Yağmur, Tolga Şen, and Ertuğrul Çam. 2020. “Raylı Araçlarda Enerji Verimliliği Çalışması”. El-Cezeri 7 (1): 223-35. https://doi.org/10.31202/ecjse.622358.
EndNote
Arıkan Y, Şen T, Çam E (January 1, 2020) Raylı Araçlarda Enerji Verimliliği Çalışması. El-Cezeri 7 1 223–235.
IEEE
[1]Y. Arıkan, T. Şen, and E. Çam, “Raylı Araçlarda Enerji Verimliliği Çalışması”, El-Cezeri Journal of Science and Engineering, vol. 7, no. 1, pp. 223–235, Jan. 2020, doi: 10.31202/ecjse.622358.
ISNAD
Arıkan, Yağmur - Şen, Tolga - Çam, Ertuğrul. “Raylı Araçlarda Enerji Verimliliği Çalışması”. El-Cezeri 7/1 (January 1, 2020): 223-235. https://doi.org/10.31202/ecjse.622358.
JAMA
1.Arıkan Y, Şen T, Çam E. Raylı Araçlarda Enerji Verimliliği Çalışması. El-Cezeri Journal of Science and Engineering. 2020;7:223–235.
MLA
Arıkan, Yağmur, et al. “Raylı Araçlarda Enerji Verimliliği Çalışması”. El-Cezeri, vol. 7, no. 1, Jan. 2020, pp. 223-35, doi:10.31202/ecjse.622358.
Vancouver
1.Yağmur Arıkan, Tolga Şen, Ertuğrul Çam. Raylı Araçlarda Enerji Verimliliği Çalışması. El-Cezeri Journal of Science and Engineering. 2020 Jan. 1;7(1):223-35. doi:10.31202/ecjse.622358

Cited By

Creative Commons License El-Cezeri is licensed to the public under a Creative Commons Attribution 4.0 license.
88x31.png