城市軌道交通節能管理探討與措施分析

摘? 要：城市軌道交通行業作為一個新興行業，其在我國正迅速發展起來，且逐漸成為城市公共交通的主要運載方式。由于城市軌道交通系統結構復雜、設備要求嚴格、在運行過程中需要消耗大量能源，因此如果能在城市軌道交通的設計、開展、運行等各環節采取一定措施，可在一定程度上節約能源的消耗?；诖?，本文對城市軌道交通節能進行探討，并對相關措施進行分析，以期提高城市軌道交通的綠色發展。

關鍵詞：城市;軌道交通;節能;措施

中圖分類號：U491.2+27 文獻標識碼：A ?文章編號：2096-6903（2020）06-0000-00

0 引言

城市軌道交通作為一個新興產業其在我國正迎來蓬勃發展，由于城市軌道具備準時、安全、舒適、節能，不占用道路資源等優點，其逐漸成為城市公共交通的主要運載方式，成為治理城市道路擁堵最有效的方法之一。在提倡“低碳經濟”的當下，城市軌道交通在運行過程中消耗大量能源的缺點被逐漸重視，因此在城市軌道交通建設中采取相關節能措施顯得至關重要。

1 城市軌道交通耗能分析

城市軌道交通系統是由許多小結構所形成的龐大系統，其中包括：車輛系統、信號系統、設備系統、消防系統等，城市軌道交通最主要的能源消耗形式為電能和水資源。車輛牽引系統和車站設備系統是城市軌道交通系統最主要的兩大系統。目前，還缺少先進的系統去回收車輛在制動時的動能，從而造成了車輛制動動能的無效化，根據統計可知：該部分所消耗的電能占制動能量的35%左右。在城市軌道交通系統中運行設備系統耗資巨大，加之所占空間和能量消耗高，因此損壞維修費用所占比重尤為突出。為了實現城市軌道交通系統的低能耗，需要在城市軌道交通系統設計、建設、運行的各個環節采取措施，以低能耗為目標，各方相互溝通，整合資源，從而實現城市軌道交通的節能目標。

2 城市軌道交通節能對策

2.1 建設期低資源消耗

2.1.1 切實落實建設方針

城市軌道交通在前期施工建設過程中可以參考RAMS標準，即“可靠性、可用性、維修性、安全性”等，對于城市軌道交通建設的各個環節，各個階段都要進行嚴格的監控和管理。在已經成功建成城市軌道交通系統并運行的城市中發現，在建設過程中盲目求大，建設過程盲目圖快會造成眾多問題。因此，各個城市在建設城市軌道交通系統的過程中，一定要充分考慮自己城市的實際情況，充分結合自己城市的經濟發展狀況與人民的意愿，制定出切實可行的城市軌道交通建設方案。此外，各個環節必須在國家方針政策的指導下開展，從而使得城市軌道交通建設可以按時按量的完成。

2.1.2 推進設備標準化

與西方發達國家的城市軌道交通系統相比，我國的城市軌道交通系統發展較晚，各個環節都存在缺陷。目前，我國各個城市的城市軌道交通建設中的設備問題日漸突出，一方面這些設備來源廣泛，有來自國內的，有來自國外的，這就容易造成設備損壞后難以修復的局面;另一方面設備的質量參差不齊，造成設備使用的年限有長有短，容易增加設備維修資金的投入，進而增加運行成本。以上問題都來源于缺乏設備的標準化，沒有標準的制定，很難對設備進行統一管理，因此國家要充分了解我國實際情況，制定出符合要求的設備標準，對相關設備制造商進行嚴格監管，保證設備符合國家標準，盡量應用國產設備，這既有利于對設備進行統一的管理，包括維修，更換等;也有利于節約城市軌道交通的運行成本。

2.1.3 優化空間結構

在城市軌道交通系統建設中，交通路線的選擇與車站的空間布局至關重要。因此要結合各個城市的具體情況，合理設計交通路線與車站空間，包括具體的路線位置、車站位置、車站占地、軌道長度和坡度等。合理的城市軌道交通設計，可以使車輛在運行時盡可能將勢能轉化為動能，減少正常所需的能量損耗，在確定車站空間布局和車站形式時，要根據當地的客流情況與乘客意愿，還要結合當地的地形等情況，盡可能使得車站位置便利，客流量有保證且不影響其他交通。在各種條件允許的前提下，盡可能加大挖掘深度，更加合理利用空間布局，從而降低后期的運行成本。

2.2 運營期節能運行

2.2.1 車輛節能處理

城市軌道交通中車輛自身所占能耗比重較大，如果能采取措施對車輛自身進行處理，則能在很大程度上降低城市軌道交通總的能量消耗，從而實現城市軌道交通節約能源的目標。因此在車輛選擇上，要盡可能選擇重量較輕的車輛，降低車輛的自重可以減輕牽引所需的能量消耗，從而提高牽引效率，降低運行成本;另一方面車輛的重量降低，可有效的降低車輛與軌道的磨損，增加設備的使用壽命，減少維護費用。除了選擇重量輕的車輛外，還要減少車輛自身不必要的能量損耗，如不合理的燈光使用等情況。

2.2.2 選擇ATO運行模式

在車輛日常運行時，大多采用傳統的自動運行模式，但是這種車輛運行模式存在很大的弊端，一方面其需要人工干預，從而增加了人工成本，另一方面這種車輛運行模式的運行方式單一，不能充分結合線路具體情況，因此自動運行模式能量消耗大，其中的無效能量消耗所占比重很大。作為新形式的運行模式，ATO有眾多的優勢，所謂的ATO是指實現列車自動行駛、精確停車、站臺自動化作業、無人折返、列車自動運行調整等功能的列車自動控制系統。車輛會根據實際情況，智能的進行加速、減速、勻速等運行模式，全程無需人工參與，因此在減少人工費用的同時，還能有效的降低運行所消耗的能量。

2.2.3 選擇合理的能量回收機制

目前，還缺少先進的系統對車輛在制動時的動能進行回收，從而造成了車輛制動動能的無效化，根據統計可知該部分所消耗的電能占制動能量的35%左右。如果能夠充分利用這一部分能量，會在很大程度上降低城市軌道交通總能量的消耗。此外，城市軌道交通在市區段的各個車站間距比較短小，因此車輛的運行和制動十分頻繁，如果能采用再生制動機制把車輛制動時的能量儲存起來，在車輛運行時把這一部分能量轉化為動能等其它形式的能量，可極大減少車輛運行的能量消耗。

2.2.4 使用LED作為光源

傳統車輛所安裝的光源大多為普通白熾燈，這種光源盡管價格低廉但是存在壽命短，耗能多，產生熱量多等突出問題，而LED光源是由發光二極管構成的，盡管LED作為光源價格比較昂貴，更換成本相應提高，但是LED作為光源擁有傳統光源所不具備的優勢，此類光源具有發光效率高、消耗電能少、使用壽命長、經濟環保、安全可靠等優勢。因此可以作為光源長期使用。

3 結語

城市軌道交通存在系統結構復雜、設備要求嚴格、在運行過程中需要消耗大量能源等問題，因此需要在城市軌道交通系統建設的各個環節及時發現可能存在的薄弱環節并采取相應的措施，從而減少能量消耗或者消除不必要的能量消耗，最終達到城市軌道交通系統節能的目的。這既有利于城市軌道交通作為一個新興產業的蓬勃發展，也有利于節約能源造福社會。

參考文獻

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[3]王奕然，楊興山.城市軌道交通設備系統可持續發展的技術對策[J].都市快軌交通，2009，22（5）：6-9.

收稿日期：2020-04-10

作者簡介：邵黛妮（1992—），女，浙江諸暨人，本科，研究方向：城市軌道交未來發展。

Discussion and Analysis on Energy Saving Management of Urban Rail Transit

SHAO Diani

（Haining Branch of Zhejiang Rail Transit Operation Management Group Co.， Ltd.， Jiaxing， Zhejiang? 314000）

Abstract： As an emerging industry， urban rail transit industry is developing rapidly in China， and has gradually become the main mode of urban public transport. Due to the complex structure of urban rail transit system， strict equipment requirements and the need to consume a lot of energy in the process of operation， if certain measures can be taken in the design， development and operation of urban rail transit， the energy consumption can be saved to a certain extent. Based on this， this paper discusses the energy saving of urban rail transit， and analyzes the relevant measures， in order to improve the green development of urban rail transit.

Key words：City;rail transit;energy saving;measures