Resumen

La eficiencia energética en la explotación del metro ha recibido cada vez más atención debido al coste de la energía y a la preocupación por el medio ambiente. Este artículo desarrolla un modelo integrado de optimización del control de trenes y horarios para minimizar el consumo neto de energía. Se optimizan los grados de motorización y frenado de los trenes, así como las configuraciones de los horarios, como el intervalo entre trenes y el tiempo de funcionamiento entre estaciones, para minimizar el consumo neto de energía teniendo en cuenta la utilización de la energía regenerativa. Se propone un modelo mejorado de control del tren para reducir la energía de tracción, permitiendo en la medida de lo posible el avance por inercia en pendientes descendentes. Se tienen en cuenta las variaciones de masa del tren debidas al cambio de pasajeros a bordo. Se aplica el algoritmo de fuerza bruta para obtener perfiles de velocidad energéticamente eficientes y se diseña un algoritmo NS-GSA para obtener los alcances óptimos de las configuraciones de motor/freno y horario. Los estudios de casos de la línea 5 del metro de Pekín muestran que el método mejorado de control de trenes puede ahorrar un 20% de energía de tracción en los tramos con pendientes pronunciadas, en comparación con la secuencia de control de trenes adoptada habitualmente en la optimización de horarios. Además, el modelo integrado es capaz de prolongar significativamente el tiempo de solapamiento entre los trenes de motor y los de freno, con lo que el consumo neto de energía se reduce en un 4,97%.

• Materias:Planificación de la producción Infraestructura de transportes Ingeniería del transporte Seguridad del transporte Planificación de ruta Capacidad de tráfico
• Subjects:Production planning Transport infrastructure Transport engineering Transport safety Path planning Traffic capacity
• Palabras claves:consumo neto de energía, configuraciones de horarios, control de trenes, línea de metro de pekín, algoritmo de fuerza bruta, funcionamiento eficiente del metro, perfiles de velocidad eficientes, pendientes pronunciadas, consumo de energía de tracción, enfoque de control de trenes
• Keywords:net energy consumption, timetable configurations, train control, beijing metro line, brute force algorithm, efficient metro operation, efficient speed profiles, steep downhill slopes, traction energy consumption, train control approach