SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM BSC KÉPZÉS    MÉRNÖKI MÓDSZEREK III. 8. téma SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM Dr. Horvát Ferenc főiskolai tanár

A SEBESSÉGKORLÁTOZÁSOK OKOZTA GYORSÍTÁSI TÖBBLETKÖLTSÉGEK VIZSGÁLATA

2010. évi állandó sebességkorlátozások 1. BEVEZETÉS 2010. évi állandó sebességkorlátozások Forrás: Dr. Tömpe I. (2011)

A szerelvény sebességviszonyai a lassújel környezetében 1. BEVEZETÉS A szerelvény sebességviszonyai a lassújel környezetében

2. A VIZSGÁLAT CÉLKITŰZÉSEI - egyszerű és megbízható számítási módszer kidolgozása lassújelek utáni gyorsítások miatti vontatási többletenergia meghatározására - algoritmus nyújtása a többletenergia fogyasztás költségének számítására, - próbaszámítások végzése négy adott vonal valóságos adatainak figyelembevételé- vel,

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA MÉRÉSE Mérési lehetőség Arra alkalmas villamos vontatójármű vezetőfülkéjében történő mérés: Siemens Taurus, Talent Flirt, Bombardier Talent.

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA MÉRÉSE Siemens Taurus mozdony vezetőállásának képernyője

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA MÉRÉSE Mérés nem csak lassújeleknél, hanem egyéb v0v gyorsításoknál is Regisztrált adatok - a szerelvény tömege [t], - a ΔV sebességlépcső [km/h], - a gyorsítások és lassítások kezdő és záró pályaszelvényei [hm], - a pálya lejtviszonyai [‰], - a gyorsítások és lassítások időhossza [s], - a gyorsítások alatt elhasznált energia [kWh], KORREKCIÓ: Wemelkedési=±e‰×M×g×semelkedési/(3,6×106) [kWh] - a lassítások alatt visszatáplált (rekuperált) energiát számításainkban elhanyagoltuk a viszonylag csekély számú erre alkalmas szerelvény használata miatt (kivéve RAILJET)

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA MÉRÉSE Hegyeshalom – Győr vonalszakasz, a bal vágányon 2011. novemberében történt három mérés sebesség – energiafogyasztás grafikonjai

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA MÉRÉSE Hegyeshalom – Győr vonalszakasz, a jobb vágányon 2011. novemberében történt két mérés sebesség – energiafogyasztás grafikonjai

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA SZÁMÍTÁSA 3.1. Gyorsítási energiák meghatározása a mozgási energia képletének alkalmazásával Az ismert képletből közvetlenül a gyorsítási energiát kapjuk: E=0,5×M×(v2-v02)/(3,6×106) [kWh]

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA SZÁMÍTÁSA 3.2. Összefüggés a mért és a számított gyorsítási energia között Emért = Eszámított [kW) A számított értékek az üzemi körülményekből (pl. világítás) származó energiafogyasztást nem tartalmazzák. 3.3. Vontatási mérések az  tényező megállapítására

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA SZÁMÍTÁSA A mérőszerelvény kialakítása Mérendő vontatójárművek/motorvonatok: V43 sorozatú villamos mozdony V63 sorozatú villamos mozdony 1047 sorozatú Siemens Taurus villamos mozdony 5341 sorozatú Stadler Flirt motorvonat Fékezőmozdony típusa: 1047 (Siemens Taurus) Alkalmazott fékezőerő tartomány: 10…150 kN

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA SZÁMÍTÁSA V 43 villamos mozdony V 63 villamos mozdony

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA SZÁMÍTÁSA A futások során a fedélzeti számítógépben regisztrált jelek az alábbiak voltak: V: futási sebesség (km/h), s: megtett út (aktuális szelvény), Up: primer vonali feszültség (kV), Ip: primer vonali áramerősség (A), cos (az áram és a feszültség közötti fáziseltolódás értéke), villamos teljesítmény (kW) a felvett villamos energia a teljesítmény idő szerinti integráltjaként (kWh), Fv: a vonóhorgon mérhető vonóerő, kombinált sebesség és útjel + szelvény markerek.

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA SZÁMÍTÁSA A mérési képernyő

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA SZÁMÍTÁSA V 43 1338 sor. mozdonnyal végrehajtott mérések eredmény lapja Mérés helye: Öttevény-Hegyeshalom között Mérések ideje: 2012. április 16-26. között Mért adatok és számított eredmények sebesség/sebességlépcső futás ideje szelvényszámok/megtett út vonóerő fékezőerő felhasznált energia

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA SZÁMÍTÁSA A Taurus vonómozdonnyal végzett mérés kiértékelési diagramjai

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA SZÁMÍTÁSA A V 43 villamos mozdonnyal végzett vontatások során a beállított fékező erő és a számított vonattömeg kapcsolata

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA SZÁMÍTÁSA V 63 villamos mozdony által vontatott személy- és tehervonat fajlagos vontatási energiaszükséglete

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA SZÁMÍTÁSA A mért és a számított gyorsítási energia összefüggése Taurus villamos mozdony vontatta személy- és tehervonat esetén

3. A GYORSÍTÁSI ENERGIA SZÁMÍTÁSA Az „” tényező értékei VONATNEM „” TÉNYEZŐ Taurus vill. mozdony + személyszállító szerelvény 1,331 Taurus vill. mozdony + tehervonat 1,549 Taurus Railjet 1,316 Stadler Flirt motorvonat 1,257 V 43 vill. mozdony + személyszállító vonat 2,121 V 43 vill. mozdony + tehervonat 2,423 V 63 vill. mozdony + személyszállító vonat 1,330 V 63 vill. mozdony + tehervonat 1,608

4. A GYORSÍTÁSI ENERGIA KÖLTSÉGE 4.1. A különböző sebességlépcsőjű gyorsítások költségei TAURUS vill. mozdony vontatta, 500 tonnás személyszállító gyorsvonat

4. A GYORSÍTÁSI ENERGIA KÖLTSÉGE TAURUS vontatta, 2000 tonnás tehervonat

4. A GYORSÍTÁSI ENERGIA KÖLTSÉGE 4.2. A sebességkorlátozások utáni gyorsítások miatti többletenergia mennyiségének és költségének számítási sémája

4. A GYORSÍTÁSI ENERGIA KÖLTSÉGE 4.3. Lassújelek okozta vontatási energia költségtöbbletek egy évre összegezve az 1-es fővonalon Vizsgált időszak: 2010. november 1. - 2011. október 31. Kiindulási adatok: Aktuális lassújel állomány Átgördült elegytonna (vágányonkénti, vontatójárművenkénti és napi bontásban) Aktuális áramárak Figyelembe vett vontatójárművek 0470, 1047, 1116, 6182 Siemens Taurus (Railjet, IC, gyors, teher) 5341 Stadler Flirt 5342 Bombardier Talent Számítás V 43 illetve V 63 sor. villamos mozdonyok vontatta szerelvények nélkül!

4. A GYORSÍTÁSI ENERGIA KÖLTSÉGE Napi átgördült kumulált elegytonna 2010. november 1. és 2011. október 31. között a Budapest-Kelenföld – Győr vonalon mindkét vágányban (Taurus személy- és teherszállítás, Railjet, Flirt és Talent bontásban)

4. A GYORSÍTÁSI ENERGIA KÖLTSÉGE Átgördült elegytonna százalékos megoszlása a Bp-Kelenföld – Győr vonalszakasz mindkét vágányán

4. A GYORSÍTÁSI ENERGIA KÖLTSÉGE A sebességkorlátozások miatti bruttó gyorsítási energia 2010. november 1. és 2011. október 31. között a Budapest-Kelenföld – Győr vonal mindkét vágányban Taurus személy- és teherszállítás, Railjet, Flirt és Talent vontatójárművű vonatok esetén havi bontásban

4. A GYORSÍTÁSI ENERGIA KÖLTSÉGE A költségek alakulása vágányonként három vontatójárműre A sebességkorlátozások miatti többlet gyorsítási energia értéke: 32.675.445 kWh, amelynek a pénzben kifejezett ára: nettó 750.661.714 Ft, azaz bruttó 938.327.142 Ft, 25 %-os ÁFA-val.

4. A GYORSÍTÁSI ENERGIA KÖLTSÉGE 4.4. Lassújelek okozta vontatási energia költségtöbblet számítása négy vasútvonalra, egy hónap / egy év időtartamra Összegzett Fuvar Vontatási Statisztika (FVS) adatok 2012. április hónapra

4. A GYORSÍTÁSI ENERGIA KÖLTSÉGE A vizsgált négy vonalra a 2012. évre, a lassújelek utáni, becsült gyorsítási energiafelhasználás A vizsgált négy vonalra a 2012. évi, lassújelek utáni, becsült nettó gyorsítási energiaköltség

5. A PÁLYAHIBÁK JAVÍTÁSI KÖLTSÉGÉNEK MEGTÉRÜLÉSE A lassújelek miatti vontatási energia többletköltségek és a lassújeleket okozó pályahibák kijavítási költségeinek összevetése az 1-es fővonalon

5. A PÁLYAHIBÁK JAVÍTÁSI KÖLTSÉGÉNEK MEGTÉRÜLÉSE Az összes lassújel megszüntetésére kb. 1,92 Mrd. Ft kellene  ezzel szemben a megtakarítás 5 év alatt 3,0 Mrd. Ft lett volna, ha 2009. IV. negyedévben az összes lassújelet okozó hibát kijavították volna!!!

6. JAVASLATOK 1.) A teljes hálózatra ütemezett sebességkorlátozás megszüntetési program szükséges a lassújelek utáni gyorsítási energiatöbbletek csökkentése érdekében (PLF szintű tervezés, teendők folyamatos koordinálása). 2.) Az ideiglenes sebességkorlátozást eredményező pályahibákat időben minél előbb meg kell szüntetni, a költségmegtakarítás érdekében. 3.) A kisebb költséggel járó sebességkorlátozást érdemes előbb felszámolni. 4.) Mivel a gyorsítási többletenergia független a sebességkorlátozott szakasz hosszától, ezért a rendelkezésre álló pénzösszegből lehetőség szerint a legtöbb pályahibát ki kell javítani. 5.) Az egymáshoz vontatási szempontból közel fekvő pályahibákat össze kell vonni, hiszen a két sebességkorlátozott szakasz közötti rövid úton nem érdemes felgyorsítani, majd ismét fékezni. 6.) A menetidő csökkentésének követelménye a nagy hosszra kiterjedő lassújelek megszüntetését kívánja meg.