Sayıdan Geri Çekildi

Tren Frenleme Enerjisinin Maksimum Geri Kazanımı İçin Zaman-Planı Optimizasyonu

15 Ağustos 2020
PDF İndir
TR EN

Tren Frenleme Enerjisinin Maksimum Geri Kazanımı İçin Zaman-Planı Optimizasyonu

Öz

Bu makalede, Metro İstanbul araçlarında kullanılması için zaman planı oluşturularak maksimum enerji kazanımının optimize edilmesine yönelik yapılan araştırma sonuçları paylaşılmıştır. Bu çalışma ile amaçlanan rejeneratif enerji ile enerji kazanımı elde ederek enerji tasarrufu sağlamaktır. Rejeneratif enerji ile sağlanan enerji kazanımı, elektromanyetik frenleme yapan trenlerin ürettiği enerjiyi hatta bulunan ve hareket etmeye hazır durumunda olan diğer trenlere aktarması ilkesine dayanmaktadır. Trenin frenlemesi esnasında kinetik enerji açığa çıkar ve bu enerji elektrik enerjisine dönüştürülür, elektrik enerjisine dönüşen bu enerji katenere geri iletilir. Katener de hatta alıcı durumunda bulunan diğer bir trene bu enerjiyi iletir ve böylelikle hatta alıcı durumundaki tren bu enerjiyi kullanması ile enerji kazanımı sağlanmış olur. Rejeneratif frenleme enerjisinden en etkin bir şekilde yararlanmanın yollarından biri zaman-planı en iyileştirmesi (optimizasyonu) uygulanmasıdır. Zaman-planı en iyileştirilmesi yapılarak maksimum enerji kazanımı sağlayacak istasyon bekleme süreleri bulunur. Trenlerin istasyondaki en uygun bekleme sürelerini bulmak için bu çalışmada genetik algoritma kullanılmıştır. Genetik algoritma, çok boyutlu ve karmaşık arama uzayında en iyinin hayatta kalması ilkesine dayanan arama ve en iyileme yöntemidir. Genetik algoritmalar, evrimsel süreci bilgisayar ortamında taklit ederek problemlerin çözümünü ararlar. Başlangıç bireyleri tanımlanan kısıtlamalara dikkat edilerek rastgele oluşturulmuştur. Uygunluk fonksiyonu en iyileştirilmiş zaman-planını verecek bekleme sürelerini içeren bireyin değerlendirmesi amacıyla kullanılmaktadır. Her yeni nesilde daha iyi bireyler elde etmek üzere, farklı yöntem ve oranlarda elitizm, çaprazlama ve mutasyon operatörleri uygulanmıştır. Optimizasyonun nihai haline ulaşması iterasyon sayısı ile sınırlandırılmıştır. Gerçekleştirilen çalışma referans olarak alınan çalışmaya kıyasla %30 oranında daha iyi sonuç elde etmiştir. Referans makalede %60 oranında olan enerji kazanımının, bu çalışma ile %78 oranına kadar çıkartılabildiği gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. González-Gil, A., Palacin, R., Batty, P., & Powell, J. P. (2014). A systems approach to reduce urban rail energy consumption. Energy Conversion and Management, 80, 509-524.
  2. Chen, J. F., Lin, R. L., and Liu, Y. C., 2005: Optimization of an MRT train Schedule: Reducing maximum traction power by using genetic algorithms . Transactions on Power Systems. Vol. 20, no. 3, pp. 1366- 1372.
  3. Adinolfi, A., Lamedica, R., Modesto, C., Prudenzi, A., and Vimercati, S., 1998: Experimental assesement of energy saving due to trains regenerative braking in an electrified subway line. Transactions on Power Delivery. Vol. 13, no. 4, pp. 1536-1542.
  4. Amit, I., & Goldfarb, D. (1971). The timetable problem for railways. Developments in Operations Research, 2(1), 379-387.
  5. Ramos, A., Pena, M. T., Fernández, A., & Cucala, P. (2008). Mathematical programming approach to underground timetabling problem for maximizing time synchronization. Dirección y Organización, (35), 88-95.
  6. Nasri, A., Moghadam, M. F., & Mokhtari, H. (2010, June). Timetable optimization for maximum usage of regenerative energy of braking in electrical railway systems. In SPEEDAM 2010 (pp. 1218-1221). IEEE.
  7. Albrecht, T. (2010). Reducing power peaks and energy consumption in rail transit systems by simultaneous train running time control. WIT Transactions on State-of-the-art in Science and Engineering, 39.
  8. Peña-Alcaraz, M., Fernández, A., Cucala, A. P., Ramos, A., & Pecharromán, R. R. (2012). Optimal underground timetable design based on power flow for maximizing the use of regenerative-braking energy. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 226(4), 397-408.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Sayıdan Geri Çekildi

Yayımlanma Tarihi

15 Ağustos 2020

Gönderilme Tarihi

-

Kabul Tarihi

-

Yayımlandığı Sayı

Yıl 1970

Kaynak Göster

APA
Tural, B., & Turan, M. (2020). Tren Frenleme Enerjisinin Maksimum Geri Kazanımı İçin Zaman-Planı Optimizasyonu. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 1-9. https://izlik.org/JA96FX27UW