Inteligentny HPT: genialny sposób na oszczędzanie paliwa i redukcję emisji

David Eldredge, William Schoonmaker i Kiron Vegas

---

Obraz

---

Wprowadzenie

W drodze do wyższego poziomu efektywności paliwowej i niższej emisji gazów cieplarnianych niezbędna jest kontrola mocy na tonę (HPT)

Oto dlaczego: Wymagania dotyczące koni mechanicznych różnią się w zależności od układu pociągu, terenu i innych warunków pracy. Kiedy koleje budują pociągi, muszą upewnić się, że mają wystarczającą moc lokomotywy, aby pokonać najbardziej stromą klasę (klasę rządzącą) na trasie. Zazwyczaj jednak zdarza się, że ocena rządząca to tylko jeden mały segment całej podróży. Tak więc, aby zaspokoić potrzeby najbardziej krytycznego stanu, podczas bilansu podróży zużywana jest nadmierna moc. A ta nadwyżka koni mechanicznych skutkuje wyższym zużyciem paliwa i związanymi z nimi emisjami.

Kluczem do rozwiązania tego problemu jest optymalizacja koni mechanicznych na tonę.

Moc na tonę: podkład

Obraz

Stosunek mocy lokomotywy do masy pociągu wynosi moc na tonę. W szczególności oblicza się go, sumując moc wszystkich lokomotyw w pociągu i dzieląc przez wagę (w tonach) pociągu.

Wynikowy stosunek HPT jest ważny, ponieważ jest to metryka, która służy do informowania, ile mocy jest potrzebna dla danego pociągu. W zależności od tego, ile ładunku przewozi, na przykład, jeden pociąg może mieć 75 wagonów, a inny pociąg może mieć 100 wagonów. Tak więc użycie HPT, czyli koni mechanicznych na tonę, jako metryki, pomaga znormalizować moc zużywaną dla wszystkich pociągów na tej trasie. W ten sposób zmniejsza liczbę lokomotyw używanych podczas dowolnego odcinka podróży.

Jak więc koleje radzą sobie z konkretnym HPT?

Wyzwania

Zarządzanie mocą na tonę jest wyzwaniem. Oto ilustracja:

• Powiedzmy, że mamy idealny pociąg: dwie lokomotywy o mocy 4000 KM każda i 8000 ton ciągnionych. W tym przykładzie moja zasada kolei brzmi, aby kursować z prędkością 0,5 HPT. Oznaczałoby to więc ręczne izolowanie jednej lokomotywy. Teraz sprawijmy, że to bardziej przypomina prawdziwy świat: pojawi się jeszcze jeden samochód. Więc teraz mój pociąg ma 8100 ton. Ponieważ regułą działania jest 0,5 HPT, a jedynym przełącznikiem, jaki masz, jest włączenie lub wyłączenie lokomotywy, pociąg ten przechodzi z 0,49 HPT do 1,0 HPT. W końcu musisz obsługiwać dwie lokomotywy przez całą podróż.

Połączenie tego jest trudnym zadaniem ręcznego sterowania HPT. Trudno jest ludziom dowiedzieć się, ile energii potrzebują w porównaniu z tym, ile nie potrzebują w każdym odcinku podróży. Biorąc pod uwagę długość pociągu, ograniczenia prędkości, teren i warunki pogodowe, proces ten wymaga wielu wysiłków manualnych i umysłowych. Ponadto taktyki, takie jak ograniczenie wycięcia lub wyłączanie niektórych lokomotyw, wymagają przestrzegania przez załogi i aby załoga pamiętała o tym. A wszystko to na tle stale zmieniającego się środowiska. Rezultat: przeładowane pociągi i nieefektywność.

Jak więc linie kolejowe rozwiązują te wyzwania i czerpią korzyści ze zoptymalizowanej mocy na tonę? Odpowiedzią jest automatyzacja poprzez Smart HPT.

Inteligentny HPT

Inteligentny HPT optymalizuje osiągi pociągu dla określonej mocy docelowej mocy na tonę.

Podstawą Smart HPT jest tempomat Trip Optimizer. Ponieważ Trip Optimizer zawiera dane dotyczące składu i ciężarów pociągu oraz rozumie teren i topologię toru, Smart HPT może dokładnie określić, jaka moc jest potrzebna w każdym punkcie trasy. Rezultat: linie kolejowe automatycznie oszczędzają paliwo i redukują emisję bez wpływu na prędkość.

Obraz

Smart HPT składa się z trzech funkcji:

1. Inteligentny plan er: Unika nadmiernej mocy, ograniczając HPT pociągu poprzez modyfikację planu Trip Optimizer, aby dopasować żądany przez kolej limit HPT dla pociągu i trasy. Ta potężna funkcja automatyzuje ograniczanie HPT w oparciu o lokalizację pociągu. Zapobiega przeciążeniu pociągu.
2. Automatyczny bieg jał owy: Identyfikuje nadmierną moc i automatycznie wyłącza jednostki biegu jałowego bez regulacji prędkości pociągu. Ta cecha uznaje, że silniki lokomotyw są bardziej wydajne, gdy pracują z wyższymi obrotami obrotowymi, więc lepiej jest mieć jedną lokomotywę w, powiedzmy, wycięciu 5, niż mieć trzy lokomotywy w wycięciu 2. Za każdym razem, gdy automatyczny bieg jałowy widzi, że prędkość planu Optymalizatora Trip można utrzymać z mocą tylko jednej lokomotywy, następnie zatrzymuje się na biegu jałowym w dół jednostek końcowych i działa tylko z jednostką prowadzącą online.
3. Sterowanie siecią: Automatycznie izoluje lokomotywy w przewodzie za pomocą sterowania wewnątrzskładowego. Odizolowane jednostki będą następnie przestrzegać specyficznych dla kolei zasad zamykania. Ta funkcja pozwala jednostce głównej dowodzić jednostce końcowej, aby izolowała się, bez cofania się i fizycznego odwracania przełączników. Jest to dalsza oszczędność paliwa, ponieważ wtedy izolowana lokomotywa jest zarządzana przez Auto Engine Start Stop (AESS). Może więc całkowicie się wyłączyć i oszczędzić paliwo, nie pracując w ogóle.

Ponadto Smart HPT może określić, czy lokomotywa nie działa zgodnie z planową prędkością i odpowiednio dostosowuje się, przywracając moc, aby uniknąć przestojów i utrzymać harmonogram.

Wniosek

Inteligentny HPT eliminuje domysły i planowanie mentalne z kontrolowania mocy na tonę - bez spowalniania pociągu. Wynik:

• Oszczędność paliwa i redukcja emisji: 5-10% (5% certyfikat EPA)
• Ulepszona obsługa pociągów

 

---