Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése

Átírás

1 Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése Fischer Szabolcs PhD hallgató, egyetemi tanársegéd 1

2 1. Bevezetés Közúti teherszállítás/tömegközlekedés vasúti teherszállítás/ tömegközlekedés Megnövekedett közlekedési és szállítási igények Környezetszennyezés, zaj- és porterhelés Forgalmi torlódások Üzemanyagárak emelkedése Stb. 2

3 1. Bevezetés Vasúti teherszállítás és tömegközlekedés preferálása Vasúti infrastruktúra fejlesztése Új vasútvonalak építése Meglévő vasútvonalak magas fokú fenntartása Vasútvonalak villamosítása Vasútvonalak kétvágányúsítása Vasúti járműpark fejlesztése Modern vontatójárművek beszerzése Modern kocsik és vagonok beszerzése 3

4 1. Bevezetés C Ősz Tavasz Ősz Tavasz Ősz Tavasz Ősz Tavasz FKG FKG FKG n. év n+1. év n+2. év n+3. év Idő 4

5 1. Bevezetés Amennyiben a lokális hiba/sad nagysága meghaladja a vonalra engedélyezett sebességhez tartozó határértéket Sebességkorlátozás szükséges Lassújel bevezetése Szerelvények lelassítása, majd újra felgyorsítása szükséges Többlet gyorsítási energiafogyasztás lép fel A PÁLYAHIBA KIJAVÍTÁSÁVAL ELKERÜLHETŐ!!! 5

6 A szerelvény sebességviszonyai a lassújel környezetében 6

7 2. Gyorsítási energiák mérése és számítási, valamint becslési lehetőségei Vontatójármű vezetőfülkéjében történő mérés Számítási lehetőségek Gyorsítási energiák meghatározása a vontatójármű vonóerő görbéjének felhasználásával Gyorsítási energiák meghatározása a mozgási energia képletének alkalmazásával 7

8 2.1. Gyorsítási energiák mérése 8

9 2.1. Gyorsítási energiák mérése Nem csak lassújeleknél, hanem egyéb v 0 v gyorsításoknál 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: W emelkedési =±e M g s emelkedési /(3, ) [kwh] a lassítások alatt visszatáplált (rekuperált) energia [kwh] A rekuperációt a számításainkban elhanyagoltuk a viszonylag csekély erre alkalmas szerelvény használata miatt 9

10 2.2. Gyorsítási energiák számítási lehetőségei Gyorsítási energiák meghatározása a vontatójármű vonóerő görbéjének felhasználásával Gyorsítási energiák meghatározása a mozgási energia képletének alkalmazásával 10

11 Gyorsítási energiák meghatározása a vontatójármű vonóerő görbéjének felhasználásával Taurus vontatta 423 tonnás (86 t+337 t) gyorsvonat 11

12 Gyorsítási energiák meghatározása a vontatójármű vonóerő görbéjének felhasználásával A számítás menete: Vonóerő görbe (V*) Fajlagos vonóerő görbe (v*) Fajlagos vonatellenállás görbe (μ v ) Fajlagos gyorsítóerő görbe (v*- μ v ) Gyorsítóerő: F dz =M g gy=m g (gy 1 +gy 2 )/2 [kn] Gyorsulás: a=(v*- μ v )/110 [m/s 2 ] Gyorsulás alatt megtett út: s=(v 2 -v 02 )/(2a) [m] Gyorsulás alatt elfogyasztott energia: E=F dz s/(3, ) [kwh] 12

13 Gyorsítási energiák meghatározása a vontatójármű vonóerő görbéjének felhasználásával A számítás menete: A képletből közvetlenül a gyorsítási energiát kapjuk E=0,5 M (v 2 -v 02 )/(3, ) [kwh] 13

14 Gyorsítási energiák költségeinek számítása A mindenkor érvényes áramár és az elfogyasztott villamos energia ismeretében egy egyszerű szorzással kalkulálható 14

15 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége A vontatójárművek vezetőfülkéjében mért és vízszintes síkra redukált gyorsítási energiaértékek ábrázolása a két különböző módszerrel számított energiaértékek függvényében A számított értékek csak közelítő értékek, pontosításuk szükséges Regressziós függvények alkalmazása: lineáris függvény, logaritmikus függvény, exponenciális függvény, hatvány függvény, polinomiális függvények. 15

16 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége REGRESSZIÓS FÜGGVÉNYEK 16

17 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége TAURUS GYORSVONAT 17

18 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége TAURUS TEHERVONAT 18

19 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége FLIRT MOTORVONAT 19

20 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége TALENT MOTORVONAT 20

21 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége 500 tonnás TAURUS gyorsvonat E (kwh) 35 Ft/kWh esetén 0-160: 6100 Ft : 6000 Ft : 5800 Ft : 5300 Ft : 4700 Ft : 3800 Ft : 2800 Ft : 1600 Ft v (km/h) v 0 (km/h)

22 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége E (kwh) 2000 tonnás TAURUS tehervonat Ft/kWh esetén : Ft : Ft : Ft : Ft : 9300 Ft : 5100 Ft v 0 (km/h) v (km/h)

23 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége RAILJET-es kiegészítő mérések 23 Többlet energia rekuperáció figyelembevételével kb %, rekuperáció elhanyagolásával kb. +43 %

24 3. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek számítása egy adott vonalon meghatározott időintervallumra 1-es MÁV fővonal: Budapest Kelenföld-Hegyeshalom országhatár októberi lassújel állomány IV. negyedévi átgördült elegytonna 24

25 3. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek számítása az 1-es MÁV fővonalon meghatározott időintervallumra 1-es MÁV fővonal: Budapest Kelenföld-Hegyeshalom országhatár októberi lassújel állomány IV. negyedévi átgördült elegytonna 12 hónapos időtartamra történő átszámítás További korrekciós tényezők: V-63-1 (1163) személyvonat esetén: 1,166 V-63-1 (1163) tehervonat esetén: 1,280 V-43 (1043, 1143, 1243, 1343) személyvonat esetén: 1,266 V-43 (1043, 1143, 1243, 1343) tehervonat esetén: 1,313 M41 (2241, 2341) személyvonat esetén: 1,884 M41 (2241, 2341) tehervonat esetén: 2,000 M62-0 (2062) személyvonat esetén: 1,639 M62-0 (2062) tehervonat esetén: 1, személyvonat esetén: 1, személyvonat esetén: 1,570 25

26 3. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek számítása a MÁV 1-es fővonalon meghatározott időintervallumra Ez egy évre vetítve a két vágány szempontjából mindösszesen 2,3 Milliárd Ft!!! 26

27 4. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése a MÁV 1-es fővonalon időszakra a Győri PFT Alosztály rendelkezésünkre bocsátotta az 1-es MÁV fővonal októberi lassújel állományának felszámolásához szükséges kijavítási költségeket és ennek ütemezését 27

28 4. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése a MÁV 1-es fővonalon 28

29 4. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése a MÁV 1-es fővonalon Az összes lassújel megszüntetésére kb. 1,92 Mrd. Ft kellene 2,94 Mrd. Ft megtakarítás lett volna, ha IV. negyedévben kijavítottuk volna az összeset!!! 29

30 4. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése 1: Budapest Kelenföld Hegyeshalom országhatár 30a: Budapest Kelenföld Székesfehérvár 30: Székesfehérvár Nagykanizsa Murakeresztúr 40a: Érd elágazás Pusztaszabolcs 40: Pusztaszabolcs Pécs 70: Rákospalota Szob 80a: Kőbánya felső Hatvan 80: Hatvan Mezőzombor Sátoraljaújhely 100c: Mezőzombor - Nyíregyháza 30

31 4. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése (1, 30a, 30, 30a2, 40a, 40, 70, 80a, 80 és 100c) 31 Az összes lassújel megszüntetésére kb. 16,7 Mrd. Ft kellene 5 évre vonatkozóan 14,79 Mrd. Ft megtakarítás lett volna, ha IV. negyedévben kijavítottuk volna az összeset!!!

32 5. Összefoglalás Ütemezett lassújel megszüntetési program szükséges a lassújelek utáni gyorsítási energiatöbbletek csökkentése miatt A lassújel megszüntetésekhez állami és pályázati pénzek szükségesek, amelyek megfelelő beosztása nemzetgazdasági érdek (a pályahibák kijavításának összegét előre meg kell finanszírozni) A rendelkezésre álló pénzösszegből lehetőség szerint a legtöbb pályahibát ki kell javítani, mert a gyorsítási többletenergia független a lassújeles szakasz hosszától A lassújelek a 7 vizsgált vonal esetében átlagosan 20 %-os többlet vontatási energiafelhasználást jelentenek, melyet minden vonal esetében külön elemezni szükséges. A lassújelek megszüntetése esetén mindez megtakarításként fog jelentkezni. 32

33 5. Összefoglalás A MÁV kutatás-fejlesztési munkáiban javasolt innovatív jellegű ajánlások gyakorlati jelentőségét és alkalmazhatóságát a MÁV felső vezetőknek és a döntéshozóknak fokozottabban kellene figyelembe venniük, és a költségoptimálás szempontjából érdemesnek tartott ötleteket, javaslatokat be kellene építeni a mindennapos gyakorlatba. 33

34 3. Felhasznált irodalom Grafikus adatbázisok, trendek, augusztus 17. D54. Építési és pályafenntartási műszaki adatok, előírások, I. kötet, KÖZDOK, Budapest, 1987, p. 325 Dr. Küzdy Gábor: A lassújelek felszámolásának jelentősége, Sínek Világa, LII. évfolyam, 2010, 2. szám, pp A vasúti pályán a lassújelek után szükséges gyorsítások energiaigényének vizsgálata, kutatási jelentés, Universitas-Győr Nonprofit Kft., Győr, július 20., p. 152 Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése, kutatási jelentés, Universitas-Győr Nonprofit Kft., Győr, december 10., p. 199 Országos közforgalmú vasutak pályatervezési szabályzata (OKVPSZ), KÖZDOK, Budapest, 1983, p. 185 Dr. Gajári József: Vasútépítéstan I., Tankönyvkiadó, Budapest, 1983, p

35 Köszönöm a megtisztelő figyelmüket! fischersz@sze.hu 35