城市轨道交通节能管理探讨与措施分析

摘  要：城市轨道交通行业作为一个新兴行业，其在我国正迅速发展起来，且逐渐成为城市公共交通的主要运载方式。由于城市轨道交通系统结构复杂、设备要求严格、在运行过程中需要消耗大量能源，因此如果能在城市轨道交通的设计、开展、运行等各环节采取一定措施，可在一定程度上节约能源的消耗。基于此，本文对城市轨道交通节能进行探讨，并对相关措施进行分析，以期提高城市轨道交通的绿色发展。

关键词：城市;轨道交通;节能;措施

中图分类号：U491.2+27 文献标识码：A  文章编号：2096-6903（2020）06-0000-00

0 引言

城市轨道交通作为一个新兴产业其在我国正迎来蓬勃发展，由于城市轨道具备准时、安全、舒适、节能，不占用道路资源等优点，其逐渐成为城市公共交通的主要运载方式，成为治理城市道路拥堵最有效的方法之一。在提倡“低碳经济”的当下，城市轨道交通在运行过程中消耗大量能源的缺点被逐渐重视，因此在城市轨道交通建设中采取相关节能措施显得至关重要。

1 城市轨道交通耗能分析

城市轨道交通系统是由许多小结构所形成的庞大系统，其中包括：车辆系统、信号系统、设备系统、消防系统等，城市轨道交通最主要的能源消耗形式为电能和水资源。车辆牵引系统和车站设备系统是城市轨道交通系统最主要的两大系统。目前，还缺少先进的系统去回收车辆在制动时的动能，从而造成了车辆制动动能的无效化，根据统计可知：该部分所消耗的电能占制动能量的35%左右。在城市轨道交通系统中运行设备系统耗资巨大，加之所占空间和能量消耗高，因此损坏维修费用所占比重尤为突出。为了实现城市轨道交通系统的低能耗，需要在城市轨道交通系统设计、建设、运行的各个环节采取措施，以低能耗为目标，各方相互沟通，整合资源，从而实现城市轨道交通的节能目标。

2 城市轨道交通节能对策

2.1 建设期低资源消耗

2.1.1 切实落实建设方针

城市轨道交通在前期施工建设过程中可以参考RAMS标准，即“可靠性、可用性、维修性、安全性”等，对于城市轨道交通建设的各个环节，各个阶段都要进行严格的监控和管理。在已经成功建成城市轨道交通系统并运行的城市中发现，在建设过程中盲目求大，建设过程盲目图快会造成众多问题。因此，各个城市在建设城市轨道交通系统的过程中，一定要充分考虑自己城市的实际情况，充分结合自己城市的经济发展状况与人民的意愿，制定出切实可行的城市轨道交通建设方案。此外，各个环节必须在国家方针政策的指导下开展，从而使得城市轨道交通建设可以按时按量的完成。

2.1.2 推进设备标准化

与西方发达国家的城市轨道交通系统相比，我国的城市轨道交通系統发展较晚，各个环节都存在缺陷。目前，我国各个城市的城市轨道交通建设中的设备问题日渐突出，一方面这些设备来源广泛，有来自国内的，有来自国外的，这就容易造成设备损坏后难以修复的局面;另一方面设备的质量参差不齐，造成设备使用的年限有长有短，容易增加设备维修资金的投入，进而增加运行成本。以上问题都来源于缺乏设备的标准化，没有标准的制定，很难对设备进行统一管理，因此国家要充分了解我国实际情况，制定出符合要求的设备标准，对相关设备制造商进行严格监管，保证设备符合国家标准，尽量应用国产设备，这既有利于对设备进行统一的管理，包括维修，更换等;也有利于节约城市轨道交通的运行成本。

2.1.3 优化空间结构

在城市轨道交通系统建设中，交通路线的选择与车站的空间布局至关重要。因此要结合各个城市的具体情况，合理设计交通路线与车站空间，包括具体的路线位置、车站位置、车站占地、轨道长度和坡度等。合理的城市轨道交通设计，可以使车辆在运行时尽可能将势能转化为动能，减少正常所需的能量损耗，在确定车站空间布局和车站形式时，要根据当地的客流情况与乘客意愿，还要结合当地的地形等情况，尽可能使得车站位置便利，客流量有保证且不影响其他交通。在各种条件允许的前提下，尽可能加大挖掘深度，更加合理利用空间布局，从而降低后期的运行成本。

2.2 运营期节能运行

2.2.1 车辆节能处理

城市轨道交通中车辆自身所占能耗比重较大，如果能采取措施对车辆自身进行处理，则能在很大程度上降低城市轨道交通总的能量消耗，从而实现城市轨道交通节约能源的目标。因此在车辆选择上，要尽可能选择重量较轻的车辆，降低车辆的自重可以减轻牵引所需的能量消耗，从而提高牵引效率，降低运行成本;另一方面车辆的重量降低，可有效的降低车辆与轨道的磨损，增加设备的使用寿命，减少维护费用。除了选择重量轻的车辆外，还要减少车辆自身不必要的能量损耗，如不合理的灯光使用等情况。

2.2.2 选择ATO运行模式

在车辆日常运行时，大多采用传统的自动运行模式，但是这种车辆运行模式存在很大的弊端，一方面其需要人工干预，从而增加了人工成本，另一方面这种车辆运行模式的运行方式单一，不能充分结合线路具体情况，因此自动运行模式能量消耗大，其中的无效能量消耗所占比重很大。作为新形式的运行模式，ATO有众多的优势，所谓的ATO是指实现列车自动行驶、精确停车、站台自动化作业、无人折返、列车自动运行调整等功能的列车自动控制系统。车辆会根据实际情况，智能的进行加速、减速、匀速等运行模式，全程无需人工参与，因此在减少人工费用的同时，还能有效的降低运行所消耗的能量。

2.2.3 选择合理的能量回收机制

目前，还缺少先进的系统对车辆在制动时的动能进行回收，从而造成了车辆制动动能的无效化，根据统计可知该部分所消耗的电能占制动能量的35%左右。如果能够充分利用这一部分能量，会在很大程度上降低城市轨道交通总能量的消耗。此外，城市轨道交通在市区段的各个车站间距比较短小，因此车辆的运行和制动十分频繁，如果能采用再生制动机制把车辆制动时的能量储存起来，在车辆运行时把这一部分能量转化为动能等其它形式的能量，可极大减少车辆运行的能量消耗。

2.2.4 使用LED作為光源

传统车辆所安装的光源大多为普通白炽灯，这种光源尽管价格低廉但是存在寿命短，耗能多，产生热量多等突出问题，而LED光源是由发光二极管构成的，尽管LED作为光源价格比较昂贵，更换成本相应提高，但是LED作为光源拥有传统光源所不具备的优势，此类光源具有发光效率高、消耗电能少、使用寿命长、经济环保、安全可靠等优势。因此可以作为光源长期使用。

3 结语

城市轨道交通存在系统结构复杂、设备要求严格、在运行过程中需要消耗大量能源等问题，因此需要在城市轨道交通系统建设的各个环节及时发现可能存在的薄弱环节并采取相应的措施，从而减少能量消耗或者消除不必要的能量消耗，最终达到城市轨道交通系统节能的目的。这既有利于城市轨道交通作为一个新兴产业的蓬勃发展，也有利于节约能源造福社会。

参考文献

[2]宋敏华.城市轨道交通节能技术发展趋势研究[J].工程建设与设计，2009（1）：15-19.

[3]王奕然，杨兴山.城市轨道交通设备系统可持续发展的技术对策[J].都市快轨交通，2009，22（5）：6-9.

收稿日期：2020-04-10

作者简介：邵黛妮（1992—），女，浙江诸暨人，本科，研究方向：城市轨道交未来发展。

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