Projekt SimERT-Fas 2 Sammanfattande slutrapport för perioden 2005-01 2008-12 Piotr Lukaszewicz Avd för Spårfordon KTH 2008 1
2
Projekt SimERT-Fas 2 Sammanfattande slutrapport för FoU projektet: BV dnr S 04-3077/AL50. FoU Projekt Energi- och körtidssimulering för tåg SimERT-Fas 2. 1 jan 2005-31 dec 2008. Piotr Lukaszewicz Avd för Spårfordon KTH 2008 TRITA-AVE 2008:72 ISSN 1651-7660 3
4
1 Inledning Avdelning för Järnvägsteknik, sedan 2006 avdelning för spårfordon, vid KTH har sedan 1992 haft ett nära samarbete med Banverket kring forskningsfrågor som berör gångmotstånd, energiförbrukning och körtider. Under tidsperioden 1992-1995 genomförde KTH Järnvägsteknik med huvudsaklig finansiering från dåvarande KFB och i samarbete med dåvarande SJ, Banverket och ABB Traction forskning om gångmotstånd för olika konfigurationer av person- och godståg. Som en viktig del av forskningen genomfördes fullskaleförsök för att bestämma tågs gångmotsånd med hjälp av en egenutvecklad metod som använder sig av frirullning. Arbetet sammanfattades i en licentiatavhandling Running Resistance of Passenger and Freight Trains - Methodology and Test Results, Piotr Lukaszewicz, maj 1995. Under tidsperioden 1995 - juni 2001 genomfördes forskning i FoU-arbetet Energioch körtidssimulering för tåg. Ett utvärderings- och simuleringsprogrampaket, TESP, utvecklades i MATLAB. TESP står för Train Evaluation and Simulation Program. Forskningsmedel beviljades framförallt från KFB och KTH, men även SJ och ABB Traction har stött projektet genom naturainsatser. Arbetet har sammanfattats i en doktorsavhandling Energy Consumption and Running Time for Trains - Modelling of Running Resistance and Driver Behaviour based on Full Scale Testing, Piotr Lukaszewicz, juni 2001 [14]. År 2000 erhölls från Banverket ett planeringsbidrag. Energi- och körtidsmodell, med hänsyn till förarbeteende och energiåtermatning - inledande etapp, 1 juli 2000-1 december 2001. BV dnr S99-3485/08. Under denna period vidareutvecklades verifierade beräkningsmetoder och simuleringsprogrammet ERTSim (Energy and Running Time Simulator) för tågs energiförbrukning med speciell hänsyn till förarens körsätt. Dessutom planerades ett fortsatt arbete som skulle bygga på den forskning kring förar- och tågmodeller som tidigare hade bedrivits på KTH. Planeringen ledde till att ett avtal slöts mellan å ena sidan Banverket (uppdragsgivaren) och å andra sidan uppdragstagarna Järnvägsgruppen KTH och ÅF avseende FoU projekt SimERT, energi- och körtidssimulering för tåg, 2001-12-01 till 2004-06-30. BV Dnr: S01-931/08. Under projekttiden så pågick det en utveckling av en simulatorserver för forskningsändamål, SimERT/TTS i ett samarbete mellan KTH, ÅF och Banverket. Med anledning av resursbrist så lades utvecklingsarbetet ner 2004. För hösten 2004 erhölls från Banverket ett planeringsbidrag så att en ansökan kunde skickas in under hösten 04 för fortsatt forskning. Denna ansökan beviljades och projektet fortsatte från och med 2005 under benämningen SimERT fas 2. I samband med att KTH involverades i det EU finansierade projektet RAILENERGY gjordes ett uppehåll i projekt SimERT fas 2 på ca 11 manmånader. 5
2 Sammanfattning och slutsatser av SimERT Fas 2. I Projekt SimERT fas 2 har arbete utförts med avseende på modellering av tåg och förare för simuleringsändamål. Ett simuleringsprogram, Energy and Running Time Simulator ERTSim, för beräkning av tågs energi förbrukning har vidareutvecklats i MATLAB. Genom att införa förarmodeller så har beräknings noggrannheten ökat. Felmarginalen är ca ±2% i medeltal. Det finns idag tåg- och förarmodeller av Malmtåg Lokdragna godståg med olika konfigurationer Lokdragna passagerartåg X2 i olika utföranden X10/12/14 X50 Regina i olika utföranden Experimentella tågsätt. Bla inom projekt Gröna Tåget. Tågmodellerna skiljer sig från varandra främst med avseende på graden av energiåtermatning, traktionskraft, massa, gångmotstånd, verkningsgrad samt installerad effekt för komfort och hjälpkraft. Förarmodellerna strävar efter att framföra tågen så realistiskt som möjligt. Detta möjliggör en god överensstämmelse mellan uppmätt faktisk energiförbrukning och den beräknade. I de fall där en förare saknas i simuleringarna så överskattas energiförbrukningen med upp till ca 30%, i vissa fall. Energieffektiv tågframföring sk eco-driving har studerats i samverkan med projekt Railenergy. En omfattande litteraturstudie har gjorts [2]. Det framgår av litteraturstudien att punktligheten ökar om tåget framförs mha av ATO eller förarstöd. Föraren eller ATO:n håller reda på tågets nuvarande position, hastighet, optimal målhastighet och tid till målpunkt och tidtabell. Tidsmarginalen, slacket, på ca 3% i tidtabellen (Sverige) möjliggör en energieffektiv tågfamföring. Genom att utnyttja en del av tidsmarginalen för att köra energieffektivt så kan man spara typiskt 5-10% av energiförbrukningen. Det finns även studier som tyder på att ända upp till 25% kan sparas. Energieffektiva tidtabeller har studerats världen över i mycket mindre utsträckning. Tidtabellen styrs i första hand av marknadens krav på kapacitet. Energi är mindre intressant i det här fallet. Den förhärskande tekniken till energieffektiv tågframföring är att utnyttja de inbyggda slacken som finns i tidtabellerna och att försöka synkronisera tågen på så sätt att när en del tåg återmatar så kan andra tåg accelerera kraftigare. På så sätt kan effekttopparna i banmatningssystemet till viss del reduceras. SimERTs främsta bidrag har varit att lyfta fram förarens betydelse för tågs energiförbrukning kvantitativt såväl som kvalitativt, inte bara i simuleringssamanhang. Genom systematiska fullskaleförsök och en modellering av gångmotståndet har även tågmodellerna blivit tillförlitligare. Idag vet vi mer om simuleringsmodellernas möjligheter, begränsningar samt möjliga felmarginaler i resultaten, vilket har varit syftet med projekt SimERT. 6
3 Syftet med projekt SimERT fas 2 Faktaunderlag för beslut som rör bland annat dagens och framtida investeringar för infrastrukturhållare, operatörer och tågleverantörer baserar sig i stor utsträckning på beräkningar som utförs via datorsimuleringar. Beräkningsresultaten är helt beroende av kvaliteten hos de modeller som, på ett eller annat sätt, beskriver verkligheten, indata samt de antaganden man i övrigt gör. Kunskap om olika modeller och olika simuleringsprogram för beräkning av körtider, kapacitet, prestanda, energiförbrukning och luftföroreningar anses ha en central betydelse för att säkerställa kvalitet i beräkningarna. Syftet med projektet har varit att öka kvaliteten i det faktaunderlag som ligger till grund för beslut där frågor kring tågs körtider, energiförbrukning och luftföroreningar från energiproduktionen ingår. Faktaunderlaget tas ofta fram med hjälp av simuleringar. Forskning och utveckling av förar- och tågmodeller samt kunskapsspridning av uppnådda resultat ska leda till utveckling av bättre simuleringsverktyg. 4 Beskrivning av utförda projektaktiviteter Syftet med SimERT har huvudsakligen genomförts genom att dels utveckla och verifiera egna modeller för de olika faktorers betydelse och dels genom att analysera befintliga modeller för beräkning av tågs energiförbrukning och körtider. Projektplanen visas i Bilaga 2. 4.1 Utveckling av förarmodeller För att kunna beräkna tågs energiförbrukning så att den stämmer överens med verkligheten, så korrekt som möjligt, så måste hänsyn tas till hur tåget framförs. En såkallad mintidskörning där man försöker köra så snabbt som möjligt drar till exempel mer energi än om man kör lite lugnare inom ramen för tidtabellen. Skillnader på 20-30% i beräknad energiförbrukning jämfört med uppmätt, är inte ovanligt om ingen hänsyn tas till hur tåget framförs. Föraren har en stor betydelse för energiförbrukningen. Av denna anledning så måste förarens inverkan på energiförbrukningen modelleras och ingå i simuleringarna. Litteraturstudier av körsätt och förarmodeller En omfattande litteraturstudie över förarmodeller har gjorts och resulterat i en rapport Lukaszewicz P.: Methods and Models for Energy Efficient Driving - Algorithms. Railenergy deliverable NRG-KTH-D-2.3-005. June 2008. [2]. Det teoretiska material som finns att tillgå via databaser och KTHs bibliotek handlar nästan uteslutande om optimeringstekniker för energieffektiva körsätt för passagerartåg. 7
Förarmodeller för manuell tågframföring har tagits fram för godståg, Rc- lokdragna passagerartåg och motorvagnståg. Förarmodeller för moderna passagerartåg Förarmodellerna för moderna passagerartåg har utvecklats. Dessa modeller för moderna tåg använder sig av i stor utsträckning av farthållning och regenerativ bromsning. Modeller för reglering av tågets hastighet i simuleringar har utvecklats. Optimerade körsätt och eco-driving Möjligheten att minska tågs energiförbrukning med hjälp av såkallad energieffektiv tågframföring när tåget körs efter en fördefinierad tidtabell har studerats analytiskt i litteraturstudier [2,14] och i egna simuleringar. Det framgår av litteraturstudien att punktligheten ökar om tåget framförs mha av ATO eller förarstöd. Föraren eller ATO:n håller reda på tågets nuvarande position, hastighet, optimal målhastighet och tid till målpunkt och tidtabell. Tidsmarginalen på ca 3% i tidtabellen (Sverige) möjliggör en energieffektiv tågframföring. Genom att utnyttja en del av tidsmarginalen för att köra energieffektivt så kan man spara typiskt 5-10% av energiförbrukningen. Målfunktionen som ska minimeras innehåller typiskt energiförbrukning, effektförluster, överförd momentaneffekt, hastighet, körtid och avstånd. I en del fall så innehåller även målfunktionen funktioner som beskriver komfort, ryck, punktlighet och förbrukning från hjälp- och komfortkraften. Som utdata erhåller man typiskt en optimal hastighetsprofil tillsammans med uppgifter om hur och när föraren ska agera dvs börja accellerera, bromsa eller frirulla. Man kan urskilja tre huvudtyper av optimeringstekniker. Icke-linjär programmering, optimering och reglering mha oskarp logik och slutligen optimering mha genetiska algoritmer. Genetiska algoritmer kan dessutom användas till att hitta optimala regleringsmodeller som i sin tur använder sig av oskarp logik. Studien indikerar på att icke-linjär programmering kan ge ett något sämre resultat, relativt sätt, än metoder som använder sig av oskarp logik eller genetiska algoritmer. Det är dock inte möjligt att dra säkra slutsaster om detta, eftersom de studerade fallen skiljer sig markant från varandra rörande trafiksituation, modellens detaljeringsgrad, tågslag och begränsningar. Metoder som använder sig av genetiska algoritmer fungerar väl för att göra komplexa simuleringar med flera tåg simultant. 4.2 Utveckling av tågmodeller och fordonstypdatabas De modeller, dvs funktioner som beskriver tågets kinematik är icke-linjära och innehåller bl a gångmotstånd, adhesion, bromskraft från mekanisk broms och regnerativ broms, massa, masströghetsmoment mm. 8
I de litteraturstudier [2, 3, 14] som har gjorts så framgår det att tågets massa är sällan distribuerad och det anses ge tillräckligt god noggrannhet. För långa godståg, däremot, så bör massan distribueras över tågets längd eftersom lutningsändringar, och i viss mån tvära kurvor, kan inverka på beräkningen av accelerationen och därmed körtiderna. Även godstågens långa bromstillslags- och bromslossningstider inverkar på körsättet. Det framgår sällan ur litteraturen hur dragkraften beräknas. Begränsningar av dragkraften orsakade av linjespänningen och adhesionen måste beaktas i en bra modell. Adhesionen varierar tex med tågets hastighet, föroreningar på rälen, hur hjulparen löper i spåret och slirregleringen. Moderna slirregleringsutrustningar strävar efter att hålla en så hög adhesionsutnytjning som möjligt, i synnerhet för lokdragna godståg. Korrekta data för gångmotståndet finns vanligtvis för moderna passagerartåg och kan tillhandahållas av tågtillverkaren. För icke-homogena godståg däremot så är situationen annorlunda. Luftmotståndet varierar med tågsammansättningen och skiljer sig därför avsevärt mellan olika godstågsätt. Om gångmotståndet i simuleringarna är tex för högt så erhåller man för hög energiförbrukning, felaktiga frirullningssträckor och även felaktigt optimerade körstilar. Om resultat från simuleringar ska kunna jämföras med uppmätta resultat på energiförbrukning så måste indata till simuleringaran vara av god kvalitet för att upptäcka hur olika faktorer i körstilen påverkar energiförbrukningen. Det finns idag i ERTSim detaljerade och verifierade modeller för Malmtåg (dock ej IORE) Lokdragna godståg med olika konfigurationer (Rc-lok) Lokdragna passagerartåg (Rc lok) X2 i olika utföranden. X10/12/14 X50 Regina i olika utföranden. Experimentella tågsätt. Bla inom projekt Gröna Tåget. Skillnaden mellan uppmätt och beräknad energiförbrukning ligger oftast inom felmarginalen för mätningarna på ca ±2%. Uppbyggnad av fordonstypdatabas Ingen enhetlig fordonstypdatabas har utvecklats. 9
4.3 Tågs energiförbrukning och luftföroreningar En studie [9] gjordes i samarbete mellan KTH Spårfordon och Bombardier Transportation AB hur tågs energiförbrukning har utvecklats mellan 1994 2006. Studien visar att den specifika energiförbrukningen har minskat med 20-30% trots att reshastigheten har ökat och restiderna kortats. Denna utveckling har blivit möjlig tack vare att äldre lokdragna passagerartåg ersätts med modernare och attraktiva snabbtåg som dels kan återmata energi när tåget bromsar dels har lägre luftmotstånd och dels erbjuder ett bättre utrymmesutnyttjande. 4.4 Utveckling av ERTSim Energy and Running Time Simulator, ERTSim, är ett fristående simuleringsprogram utvecklat i MATLAB för beräkning av tågs energiförbrukning och körtider. Programmet bygger på det modell- och analysarbete som gjordes innan projekt SimERT startades år 2001 och är en del av ett större programpaket med benämningen TESP, Train Evaluation and Simulation Program, som också är utvecklat i MATLAB. KTH/Spårfordon använder sig av bl a av fullskalemätningar för att bygga upp och verifiera datormodeller av fiktiva tåg- och förare. För att kunna göra en utvärdering och analys av uppmätta variabler från fullskalemätningar så krävs det ett analysprogram som kan presentera variabler och samband mellan dessa på ett önskvärt sätt, numeriskt, analytiskt och grafiskt. Ur dessa samband konstrueras därefter tåg- och förarmodeller. Detta analysprogram har benämningen TågUtv. Indata tas ifrån det verkliga tåget, mätdata, utdrag ur BVs bandatabas BIS och utdrag ur SJs tågdatabas BRAVO. Den framtagna tågmodellen läggs därefter in i ett simuleringsprogram med benämningen RunTrain och verifieras genom att jämföra vissa parametrar och variabler skunna jämföras med uppmätta resultat på energiförbrukning så måste indatat till simuleringaran vara av god kvalitet för att upptäcka hur olika faktorer i körstilen påverkar energiförbrukningen. 4.4.1 ERTSim ERTSim är ett från TESP fristående simuleringsprogram uppbyggt i MATLAB kod. Programmets huvuduppgift är att beräkna tågs energiförbrukning och körtider. Det speciella i programmet är att tågförarens körstil kan modelleras fritt. Programmet är helt öppet för användaren att lägga in valfria modeller av tåg och förare. Förarmodellen genererar endast två utvariabler. Pådragets eller bromsens tidpunkt för ansättning, varaktighet och storlek. I Figur 1 visas ett principiellt schema över ERTSim med några viktiga in- och utvariabler. Förarmodellen tar hänsyn till tågets momentana hastighet, acceleration, position, signallängd, försignalering, STH, och lutningar. Genom logik så bestäms hur och när föraren ska agera dvs börja accellerera, bromsa eller frirulla. Tidpunkt, varaktighet och storlek för broms och acceleration bestäms. 10
acc, hast, Förare Pådrag, broms Tågmodell Utvariabler Resultat Invariabler bandata, position adhesion STH etc... Position Infradata bandata adhesion linjespänning sträcka position Figur 1. Principiellt schema över ERTSim med exempel på typiska in och utvariabler. 4.5 Analys av modeller och energiförbrukning Verifiering av utvecklade tågmodeller Modeller och körstilar för följande tågsätt har utvecklats Malmtåg Lokdragna godståg med olika konfigurationer Lokdragna passagerartåg X2 i olika utföranden X10/12/14 X50 Regina i olika utföranden Experimentella tågsätt. Bla inom projekt Gröna Tåget. Dessa modeller är implementerade i ERTSim. Verifieringarna visar att i de flesta fall så är felmarginalen i beräkningarna ca ±2 % I de fall där bandata och STH saknas från mätningarna så ligger felmarginalen i beräkningaran på ca ±4%. Resultaten visas sammanfattningsvist i bilaga 1. 11
4.6 Kunskapsutbyte Publiceringar, konferenser Publiceringar och konferensbidrag visas i referenslistan. Mellan år 2005 och 2008 har 9 publikationer åstadkommits. Antalet konferenspresentationer är 7 st, varav 5 internationella. Internationellt samarbete Internationellt samarbete har bedrivits i första hand inom ramen för projekt Railenergy i form av workshops, presentationer och dokument. Arbetet har genererat state of art studier av energieffektiv tidtabellsläggning och energieffektiv tågframföring i samarbete med främst SNCF, DB, SSB, NS, Siemens, Alstom, Bombardier och Transrail AB. Samarbete med universitet Kontakter med i första hand Brittiska, Tyska och Polska Universitet och forskningsinstitut har knutits genom EURNEX (European Rail Research Network of Excellence). Utbildning Aktiv medverkan som föreläsare och projkethandledare i grundutbildningskursen Spårtrafik och Spårfordon del 1 och 2. 4.7 Slutförda aktiviteter som har samverkat med SimERT Fas 2 Studie om tågs energiförbrukning och emissioner Analysen utfördes av KTH i samarbete med Bombardier Transportation AB och hade till syfte att utreda hur energiförbrukningen påverkas av införandet av moderna tåg och den ökade reshastigheten [9]. Projekt Gröna tåget Beäkningar av energiförbrukning och körtider har gjorts för olika scenarier map tågprestanda och STH på den tänkta höghastighetsbanan mellan Stockholm Göteborg (Ostlänken och Götalandsbanan). Beräkningarna utfördes i ERTSim. EU Projekt Railenergy Arbetet har inriktats främst mot studier av energieffektiva tidtabeller och energieffektiv tågframföring [2, 3]. 12
Ansökningar om finansiering Ansökningar om finansiering och projektideer som ej har bifallits har skickats in till bland annat: Banverket. Standardisering och kvalitetskrav på beräkning av tågs energiförbrukning (KTH). 2008. VINNOVA. Mindre miljöpåverkan, rimliga kostnader och transporttider (KTH). 2008. EURNEX. Energy efficient driving eco driving (KTH). 2005/06 MSTRA. Energy efficient and sustainable rail traffic systems (KTH, UU). 2004. För 7:e ramprogrammet (EU). TOSCA. Technologies opportunities and strategies towards climate friendly transport. (KTH, Univ of Cambridge (UCam), Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETHZ), National Technical University of Athens (NTUA), German Biomass Research Centre (DBFZ), Ecorys). 2008. 5 Nuläget inom forskningen KTH, avdelning för Spårfordon, befinner sig idag relativt långt framme, internationellt sett, vad gäller kunskap om hur olika simuleringsmodeller variabler och indata påverkar beräknad energiförbrukning och körtid. Detta framgår av samarbetet inom projekt Railenergy, internationella konferenser, tex COMPRAIL eller konferenser anordnade av UIC. KTHs forskning har lyfts fram, speciellt m a p det arbete som har utförts på gångmotstånd, förmodellens betydelse och inte minst på tågs framtida energiförbrukning. UIC poängterar bl a i sin studie EVENT att forskning inom energieffektiv tågkörning är mycket viktigt. KTH Spårfordon har samverkat med näringsliv och myndigheter. Bland annat så samarbetade Bombardier Transportation med KTH i en studie där energiförbrukning och luftföroreningar av tågdriften undersöktes. Andra studier som har gjorts åt Banverket är tågs gångmotstånd och startförmåga i Citybanan i Stockholm och Västlänken i Göteborg. Andra samarbetspartners har varit BV, Transrail AB, Bombardier Transportation, Siemens och Alstom inom ramen för projekt Railenergy. Samarbetet har huvudsakligen skett i form av kunskapsinformation via workshops och möten. KTH Spårfordon bedriver undervisning inom civilingenjörsprogram, ger forskarkurser samt externkurser riktade mot företag och myndigheter. På KTH Spårfordon finns, när detta skrivs, ingen specifik kurs som är utvecklad med inriktning mot datormodellering av tåg och förare samt beräkning av tågs körtider och energiförbrukning mht till modelleringen. Vissa delar av den allmäna kurslitteraturen som har tagit fram av KTH Spårfordon för civilingenjörsprogram innehåller dock material som i viss utsträckning kan tillämpas i en sådan specifik kurs. 13
6 Ekonomisk redovisning Från och med 2008-12-01 så återstår det ca 38 kkr i projektet. Insatser har gjorts av Piotr Lukaszewicz KTH. För projektperioden 2005-01-01 2008-12-31 beviljades av Banverket följande ekonomiska medel År 2005 År 2006 År 2007 År 2008 300 kkr 800 kkr 800 kkr 500 kkr Totalt 2400 kkr Kostnaden för KTH har hållt sig inom de medel som har budgeterats och har ej överskridits. KTHs kostnader har varit År 2005 År 2006 År 2007 År 2008 815 kkr 698 kkr 287 kkr 600 kkr Totalt 2400 kkr 14
7 Referenslista 1. T. Albrecht. C. Gassel. P. Lukaszewicz.: Energy Efficient Timetabling Design. Abstract submitted and accepted to CASPT. 11th International Conference on Advanced Systems for Public Transport. Hong Kong 2009 2. Lukaszewicz P.: Methods and Models for Energy Efficient Driving - Algorithms. Railenergy deliverable NRG-KTH-D-2.3-005. June 2008. 3. Lukaszewicz P.: Energy and Power Efficient Timetabling - Results from Information Search. Railenergy deliverable NRG-KTH-D-2.3-001.003. December 2007. 4. Lukaszewicz P.: Running Resistance and energy consumption of ore trains in Sweden. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit. ISSN 0954-4097. Volume 222, Special issue / 2008. 5. Lukaszewicz P: Energy Consumption of Future High Speed Trains. Estrategias de Ahorro y Eficiencia Energetica en el Transporte Ferroviario. (2nd Spanish Conference for Energy Efficiency in Railways). Sitges, Spain. 5-6 June 2008. 6. Lukaszewicz P.: A simple method to determine train running resistance from full-scale measurements. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit. ISSN 0954-4097. p.p. 331-337. Volume 221, Number 3 / 2007. 7. Lukaszewicz P.: Running resistance - results and analysis of full-scale tests with passenger and freight trains in Sweden. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit. ISSN 0954-4097. p.p. 183-192. Volume 221, Number 2 / 2007. 8. Lukaszewicz P.: Running resistance of Ore Trains in Sweden. High Tech in Heavy Haul. ISBN: 978-91-633-0607-5. p.p 111-120. IHHA 2007, Kiruna Sweden 2007. 9. Andersson E and Lukaszewicz P.: Energy consumption and related air pollution for Scandinavian electric passenger trains. KTH report KTH/AVE 2006:46. 2006. 10. Lukaszewicz P.: Impact of train model variables on simulated energy usage and journey time. Computers in Railways X. WIT Transactions on The Built Environment, Vol. 88. ISBN 1-84564-177-9. 2006. 11. Lukaszewicz P.: Energy Saving Driving Methods for Freight Trains. Computers in Railways IX. Advances in Transport Vol. 15. ISBN 1-85312-715-9. Presented in Dresden, Germany, 2004. 12. Lukaszewicz P.: SimERT Project. Simulation of Energy Usage and Running Time for Trains. 2:nd UIC Energy Efficiency Conference- Paris, 4-5 Feb. 2004. 13. Lukaszewicz P.: Driver describing parameters. Computers in Railways VIII. Advances in Transport Vol. 13, 2002. ISBN 1-85312-913-5. Presented in Lemnos, Greece, 12-14 June, 2002. 15
14. Lukaszewicz P.: Energy consumption and running time for trains - Modelling of running resistance and driver behaviour based on full scale testing, Doctoral Thesis, KTH, Stockholm 2001, ISRN KTH/FKT/D--01/25-- SE. Conference presentations without peer reviewed paper 15. Lukaszewicz P: Framtida tågs energiförbrukning. Nordiskt Järnvägstekniskt Seminarium. Hook Sverige. 22-23 Maj 2008. 16. Lukaszewicz P, Andersson E: Energy Efficiency of High-Speed Rail. UIC 6th World Congress on High speed rail. Amsterdam Nederlands.17-19 March 2008. 17. Lukaszewicz P: Lower energy consumption and higher speed (in Swedish: Minskad energiförbrukning och högre hastigheter).transportforum, Linköping Sverige 9-10 januari 2008. 18. Lukaszewicz P, Andersson E: Analysis of energy consumption and related air pollution for passenger trains. 3rd UIC Energy Efficiency Conference. Portoroz Slovenia. 19-21 September 2007. 19. Lukaszewicz P: Project SimERT - Simulation of Energy and Running Time. BV-Forskardagarna Borlänge Sweden. 4 December 2004. 16
Bilaga 1 Verifiering av modeller och beräknad energiförbrukning Tågtyp Platser [Wh/platskm] Simulerad förbrukning [kwh/tågkm] Uppmätt förbrukning [kwh/tågkm] Diff sim - mätt [%] Banverkets schablon (år 2007) IC-4v 10 stopp STH 160 275 40,95 10,79 normal 11,26 medel 11,72 mintid 11,52 2,3 (från medel) 8,44 IC-4v 3 stopp STH 160 275 36,22 9,96 -- -- 8,44 IC-8v 10 stopp STH 160 432 38,56 15,96 normal 16,66 medel 17,36 mintid 16,51±0,85 0,1 (från medel) 14,32 IC-8v 3 stopp STH 160 X2-5v STH 200 X2-6v STH 200 X50-2v 10 stopp STH 180 X50-3v 10 stopp STH 180 X50-3v 3 stopp STH 200 X10/12 3 stopp STH 140 X12 10 stopp STH 160 432 34,31 14,82 -- 14,32 270 36,63 9,89 10,09±0,75 1,9 10,49 320 35,88 11,48 11,68 1,8 12,22 167 35,1 5,42 5,21 4,0 6,25 272 26.4 7,19 7,34 2,0 8,6 272 30,55 8,3 -- -- 8,6 122 53,03 6,47 6,77±0,65 4,4 7,24 122 62.2 7,59 -- -- 7,24 17
Bilaga 2 Tidsplan för SimERT fas 2 P= pågående moment O= ej påbörjat X= avslutat 2005-01-01-2008-12-31. Uppehåll i SimERT görs pga Railenergy i 11 manmånader. Aktivitet 2005 kv1... kv4 A. Utveckling av förarmodeller A1. Litteraturstudier av körsätt och förarmodeller A2. Förarmodeller för moderna passagerartåg och malmtåg. Malmt ej färdigt. 2006 kv1... kv4 2007 kv1... kv4 2008 kv1...... kv4 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X A3. Optimerade körsätt och eco-driving X X X X X X X X X X O B. Utveckling av tågmodeller och fordonstypdatabas B1. Malmtåg och moderna passagerartåg X X X X X X X X X X B2. Uppbyggnad av fordonstypdatabas X X P P P O O C. Beräkning av luftför or eningar C1. Litteraturstudie och analys av modeller X X X X D. Utveckling av ER TSim D1. Implementering av förar och tågmodell för malmtåg enligt A2 och B1. (ej förare) D2. Implementering av modernt passagerartåg enligt A2 och B1 X X X X X X X X X E. Utveckling av SimER T/TTS E1. FUD Ansökan för SimER T/TTS E2. Utveckling av gränssnitt KTH--ÅF E3. Anpassning av KTHs förarmodeller till SimERT/TTS E4. Uttestning och kvalitetskontr oll av SimERT/TTS X F. Analys av modeller, körtider, och energiförbrukning X X X X X X P F1. V ariabelanalys av förare (Rc4) P P P P P P O F2. V ariabelanalys av utvecklade tågmodeller X X X X X X X X X F3. V ariabelanalys av utvecklade förarmodeller. X X X X O O O G. Kunskapsutbyte G1. Egna publiceringar X X X X X X X X X X X X X X X G2. Konferenser, seminarier X X G3. Undervisning/utbildning, handledning X X X X X X X X G4. Samverkan med näringsliv och universitet 18 H. Pr ojledning, samverkan X X X X X X X X X X X X X X X X
19
TRITA-AVE 2008:72 ISSN 1651-7660 20