A jó vasúti pályaállapot műszaki és gazdasági jelentősége

Átírás

1 A jó vasúti pályaállapot műszaki és gazdasági jelentősége Fischer Szabolcs egyetemi tanársegéd 1

2 1. Bevezetés Amennyiben a lokális hiba/sad nagysága meghaladja a vonalra engedélyezett sebességhez tartozó határértéket Lassújel bevezetése Szerelvények lelassítása, majd újra felgyorsítása szükséges Többlet gyorsítási energiafogyasztás lép fel Jelentős menetidő növekedés állhat elő (borulhat az ütemes menetrend) A PÁLYAHIBA KIJAVÍTÁSÁVAL ELKERÜLHETŐ!!! 2

3 A szerelvény sebességviszonyai a lassújel környezetében 3

4 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 4

5 2.1. Gyorsítási energiák mérése 5

6 2.1. Gyorsítási energiák mérése Nem csak lassújeleknél, hanem egyéb v 0 v gyorsításoknál Regisztrált adatok a szerelvény tömege [t], a Dv 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 (kivéve RAILJET) a viszonylag csekély erre alkalmas szerelvény használata miatt 6

7 2.2. Gyorsítási energiák számítási lehetőségei Gyorsítási energiák meghatározása a vontatójármű vonóerő görbéjének felhasználásával Gyorsítási energiák meghatározása a mozgási energia képletének alkalmazásával 7

8 Mért gyorsítási energia (kwh) 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák számítási lehetősége y = 1,3157x R² = 0,9686 y = 1,1961x R² = 0,9686 Vonóerő görbéből Mozgási energia képletéből Lineáris (Vonóerő görbéből) Lineáris (Mozgási energia képletéből) Számított gyorsítási energia (kwh) 8 SIEMENS TAURUS RailJet

9 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák számítási lehetősége Vontatójármű típusa SIEMENS TAURUS RailJet SIEMENS TAURUS személyszállító gyorsvonat Lineáris regressziós függvények Vonóerő görbéből R 2 Mozgási energia képletéből 1,1961 E sz 0,9686 1,3157 E sz 0,9686 1,2862 E sz 0,9268 1,4148 E sz 0,9268 R 2 SIEMENS TAURUS tehervonat 1,3693 E sz 0,9625 1,495 E sz 0,9744 STADLER FLIRT 1,0252 E sz 0,9869 1,1278 E sz 0,9869 BOMBARDIER TALENT 0,9955 E sz 0,9666 1,095 E sz 0,9666 9

10 Mért vontatási energia (kwh/100 m) 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák számítási lehetősége 1,5 1 y = 6E-05x 2-0,0137x + 1,4326 R² = 0,8561 Vontatási energia Polinom. (Vontatási energia) 0,5 E min =0,6506 kwh/100 m V (km/h) V=114,2 km/h SIEMENS TAURUS RailJet 10

11 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslési lehetősége Kiegészítő fékező mozdonyos mérések a VMMSZK által a Hegyeshalom oh. Győr szakaszon: V-43 V

12 Gyorsítási energiák költségeinek számítása A mindenkor érvényes áramár és az elfogyasztott villamos energia ismeretében egy egyszerű szorzással kalkulálható év: átlag br. 35,0 Ft/kWh augusztus: br. 29,87 Ft/kWh 12

13 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége ,87 Ft/kWh esetén: 0-160: 5800 Ft : 5700 Ft : 5400 Ft : 4980 Ft : 4350 Ft : 3500 Ft : 2540 Ft : 1360 Ft v (km/h) v 0 (km/h) 500 tonnás TAURUS gyorsvonat E (kwh)

14 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége E (kwh) ,87 Ft/kWh esetén: 0-120: Ft : Ft : Ft : Ft : 7700 Ft : 4200 Ft v (km/h) v 0 (km/h) tonnás TAURUS tehervonat

15 2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége Többlet energia rekuperáció figyelembevételével kb. +25,8 33,2%, rekuperáció elhanyagolásával kb. +30,4 31,4 % 15

16 2.4. Egyetlen lassújel egy napi költsége a MÁV 1-es fővonalon augusztus 31-i ténylegesen leközlekedtetett vonatok Tata-Almásfüzítő állomásköz (160 km/h-s kiépítési és pályára engedélyezett sebesség) br. 29,87 Ft/kWh árú vontatási célú villamos energia Bal vágány: 61 vonat ( t személy, t teher) Jobb vágány: 67 vonat ( t személy, t teher) 16

17 2.4. Egyetlen lassújel egy napi költsége a MÁV 1-es fővonalon Gyorsítási energiák becsléséhez alkalmazható egyéb 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 17

18 2.4. Egyetlen lassújel egy napi költsége a MÁV 1-es fővonalon (ténylegesen leközlekedtetett sebességekkel) Vonatok Személyszállító (gyors)vonat 1047: max. 140 km/h 1116: max. 160 km/h 5341: max. 140 km/h 5342: max. 140 km/h 1163: max. 160 km/h 1063: max. 120 km/h 1043, 1143, 1243, 1343: max. 120 km/h 2241, 2341, 2062, 2362: max. 100 km/h 5429: max. 70 km/h 6312: max. 90 km/h Tehervonat 1047,1116: max. 100 km/h 1163: max. 100 km/h 1063: max. 100 km/h 1043, 1143, 1243, 1343: max. 100 km/h 2241, 2341, 2062, 2362: max. 100 km/h 18

19 2.4. Egyetlen lassújel egy napi költsége a MÁV 1-es fővonalon (tényleges sebességekkel) 140 km/h-s lassújel: átlag Ft/nap 120 km/h-s lassújel: átlag Ft/nap 100 km/h-s lassújel: átlag Ft/nap 80 km/h-s lassújel: átlag Ft/nap 60 km/h-s lassújel: átlag Ft/nap 40 km/h-s lassújel: átlag Ft/nap 20 km/h-s lassújel: átlag Ft/nap 19

20 3. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek számítása egy adott vonalon 1 évre 1-es MÁV fővonal: Budapest-Kelenföld Győr vasútvonal november 1. és október 31. közötti időszak 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 20

21 3. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek számítása az 1-es MÁV fővonalon 1 évre 21

22 3. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek számítása az 1-es MÁV fővonalon 1 évre Időszak Nettó áramár (Ft/kWh) Bruttó áramár (Ft/kWh) 25 %-os ÁFA-val ,68 28, ,58 28, ,40 28, átlag 22,46 28, ,40 28, ,55 28, ,63 28, ,71 28, ,69 28, ,67 28, ,99 29, ,88 29, ,88 29, ,17 28,96 22

23 3. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek számítása az 1-es MÁV fővonalon 1 évre A sebességkorlátozások miatti többlet gyorsítási energia értéke: kwh Amelynek a pénzben kifejezett ára: nettó Ft (bruttó Ft, 25 %-os ÁFA-val) 23

24 Bruttó energiaár (Ft) 3. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek számítása az 1-es MÁV fővonalon 1 évre Ft Ft Ft Ft Ft teherszállítás Ft Ft Ft személyszállítás személyszállítás Jobb vágány összesen Bal vágány összesen Jobb+bal vágány összesen Ft Ft 0 Ft Taurus (0470, 1047, 6182) Taurus (1116) Railjet Taurus (0470, 1047, 1116, 6182) Flirt (5341) Talent (5342) Összesen 24

25 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 25

26 4. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése a MÁV 1-es fővonalon Vontatási energiatöbblet, valamint a hiba kijavításának prognosztizált költségei (Ft) október december között a Bp. Kelenföld-Győr vonalon Ft Ft Ft Ft Ft Ft Bal vágány többlet-energiaköltség Javítási költség bal vágány Jobb vágány többlet-energiaköltség Javítási költség jobb vágány Bal vágány+jobb vágány többlet-energiaköltség Javítási költség bal vágány+jobb vágány Ft 26 0 Ft IV. n.év Összesen

27 4. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése a MÁV 1-es fővonalon 3500 Megtakarítások (Millió Ft) IV n.év Évek/kijavítás határideje Lassújelek utáni gyorsítási energiaköltség megtakarítás Munkáltatási költség megtakarítás (5 %-os infláció miatt) Összes elvi megtakarítás Az összes lassújel megszüntetésére kb. 1,92 Mrd. Ft kellene 5 évi 3,0 Mrd. Ft megtakarítás lett volna, ha IV. negyedévben kijavítottuk volna az összeset!!! 27

28 5. További kutatás szükségessége VMMSZK fékező mozdonyos mérései A vasúti sebességkorlátozások miatti aktualizált többlet gyorsítási energiák számítása (a nagyságrend változatlan ) 28

29 6. 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) Mivel a gyorsítási többletenergia független a lassújeles szakasz hosszától, ezért a rendelkezésre álló pénzösszegből lehetőség szerint a legtöbb pályahibát ki kell javítani 29

30 Köszönöm a megtisztelő figyelmüket! fischersz@sze.hu 30