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摘 要：本文從城際軌道交通營運(yùn)能耗出發(fā)，首先分析研究了城際軌道交通的能耗特征，接著確立了城際軌道交通運(yùn)營能耗的主要指標(biāo)，進(jìn)而根據(jù)選取的能耗指標(biāo)，然后確立城際軌道交通運(yùn)營能耗指標(biāo)體系。

關(guān)鍵詞：城際軌道交通;能耗指標(biāo);指標(biāo)體系

中圖分類號：U491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，低碳綠色出行已逐漸成為人們的共識(shí)，城市軌道交通憑借其準(zhǔn)時(shí)、快速、舒適且運(yùn)量大、污染少的特點(diǎn)，很好地契合了人們的需求[1-3]。由于城市群、塊狀或帶狀區(qū)域經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市間的交流合作變得愈加密切、頻繁，城際通勤也日漸常態(tài)化，為了滿足區(qū)域內(nèi)人們出行和加快區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，城際軌道交通應(yīng)運(yùn)而生[4]。

目前，國內(nèi)尚未系統(tǒng)地針對城際軌道交通運(yùn)營能耗監(jiān)測和節(jié)能管控的研究，未形成一套較為科學(xué)的指標(biāo)框架，因此，各地運(yùn)營管理單位在能耗成本考核時(shí)指標(biāo)不統(tǒng)一，給管理帶來了較大的難度;此外城際軌道交通的系統(tǒng)能耗問題不僅涉及節(jié)約能源、節(jié)約型城市的問題，還能響應(yīng)政府提出的“碳達(dá)峰碳中和”口號。因此，在當(dāng)前我國建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、節(jié)約型城市交通的背景下，掌握城際軌道交通系統(tǒng)能耗特點(diǎn)，建立城際軌道交通運(yùn)營能耗體系，然后制定節(jié)能措施與相應(yīng)管控策略，可為相關(guān)行業(yè)提供能耗管理依據(jù)。

1 城際軌道交通運(yùn)營能耗情況

1.1 主要能耗分類

城際軌道系統(tǒng)組成系統(tǒng)復(fù)雜，就各類能耗情況而言，可按照不同類別來分。車站能耗包括了電扶梯系統(tǒng)、動(dòng)力照明系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)等;控制中心與綜合基地、停車場均包含了電能、熱力、燃?xì)?、汽油、柴油等方面的能?線路和路網(wǎng)方面包含了牽引能耗、車站能耗和綜合能耗等。

1.2 主要能耗組成

其中車輛系統(tǒng)的電耗設(shè)備包括牽引、制動(dòng)、車載照明、車載空調(diào)等，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，車輛系統(tǒng)的能耗大約占軌道交通系統(tǒng)總能耗的56%，其中牽引能耗是車輛系統(tǒng)的主要能耗，大約占比50%。車站設(shè)備系統(tǒng)的耗電設(shè)備包括通風(fēng)空調(diào)、自動(dòng)扶梯、車站照明等，軌道交通車站系統(tǒng)大約占總能耗的44%，其中通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是車站設(shè)備的主要能耗，大約占比50%。

2 能耗指標(biāo)體系的建立

2.1 確立能耗指標(biāo)原則

為了保證確立的指標(biāo)的合理性，城際軌道交通能耗指標(biāo)體系的建立需要遵循以下原則：

（1）客觀性原則：所建立的能耗指標(biāo)體系需要能夠全面、準(zhǔn)確地反映出系統(tǒng)能耗的整體情況，依據(jù)所統(tǒng)計(jì)的車站能耗數(shù)據(jù)，既能夠反映出系統(tǒng)全局的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，又能細(xì)化到局部系統(tǒng)的指標(biāo)。

（2）導(dǎo)向性原則：通過分析能耗指標(biāo)數(shù)據(jù)能夠達(dá)到指導(dǎo)節(jié)能工作的目的。

（3）可行性原則：所選取的指標(biāo)能夠在不同條件下進(jìn)行能耗對比，通過對現(xiàn)有的線路和站點(diǎn)的能耗分析采取的節(jié)能減排改善策略和節(jié)能措施，基于現(xiàn)有條件可順利實(shí)施。

（4）科學(xué)性原則：采用的指標(biāo)應(yīng)具備靈敏度高、綜合功能強(qiáng)等特點(diǎn)，既有持續(xù)性、協(xié)調(diào)性、檢測性，又要注意指標(biāo)因子的綜合性、層次性、代表性、合理性和現(xiàn)實(shí)性。各指標(biāo)之間存在獨(dú)立關(guān)系。

（5）非線性原則：城際軌道交通作為一個(gè)獨(dú)立的復(fù)雜性系統(tǒng)，指標(biāo)選取應(yīng)具有離散型特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)能耗指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化。

基于遞階層次結(jié)構(gòu)原理，可以基本確立出三層能耗指標(biāo)的框架。如圖1所示，目標(biāo)層為路網(wǎng)能耗，需要以線路能耗為基礎(chǔ)按線路類別進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算;準(zhǔn)則層為線路能耗，以牽引能耗與動(dòng)力系統(tǒng)能耗為基礎(chǔ)按系統(tǒng)類別進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算;方案層為列車能耗、與車站能耗和綜合能耗，以各系統(tǒng)能耗為基礎(chǔ)進(jìn)行加權(quán)平均統(tǒng)計(jì)。

2.2 能耗指標(biāo)需要采集的數(shù)據(jù)

為了符合能耗指標(biāo)選取的離散性和客觀性原則，分別需要統(tǒng)計(jì)線路和車站的能耗。線路能耗應(yīng)分別統(tǒng)計(jì)線路牽引電耗、線路電耗及線路綜合能耗，需要統(tǒng)計(jì)內(nèi)容如下：

（1）線路牽引電耗應(yīng)統(tǒng)計(jì)列車在正線、聯(lián)絡(luò)線上運(yùn)行和出入車輛段與綜合基地的電耗。

（2）線路車站電耗應(yīng)統(tǒng)計(jì)線路中牽引電耗、相關(guān)車站及區(qū)間的電耗。

（3）線路綜合能耗應(yīng)統(tǒng)計(jì)線路電耗、相關(guān)停車場、車輛段與綜合基地的綜合能耗。

車站應(yīng)統(tǒng)計(jì)電耗，包括電梯與自動(dòng)扶梯系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的電耗，不包含商業(yè)等非營運(yùn)性質(zhì)電耗，需要統(tǒng)計(jì)內(nèi)容如下：

（1）車站電梯與自動(dòng)扶梯系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)計(jì)電梯、自動(dòng)扶梯等系統(tǒng)的電耗。

（2）車站照明系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)計(jì)公共區(qū)域照明、工作區(qū)域照明、區(qū)間照明等系統(tǒng)的電耗。

（3）車站通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)計(jì)公共區(qū)域通風(fēng)與空調(diào)、管理用房通風(fēng)與空調(diào)、空調(diào)水和隧道通風(fēng)等系統(tǒng)的電耗。

（4）車站其他系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)計(jì)給排水、屏蔽門/安全門、信號、通信、自動(dòng)售檢票、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控等系統(tǒng)的電耗。

2.3 能耗指標(biāo)與計(jì)算方法

結(jié)合綠色節(jié)能站點(diǎn)內(nèi)涵構(gòu)成，線路能耗指標(biāo)主要包括以下幾項(xiàng)：

（1）線路每車公里牽引電耗。

（2）線路每萬人公里牽引電耗。

（3）線路每萬人公里電耗。

（4）線路每萬人次電耗。

（5）線路每萬人公里綜合能耗。

（6）線路每萬人公里綜合電耗。

車站能耗指標(biāo)主要包括以下幾項(xiàng)（若非換乘站，不用算換乘量）：

（1）車站每平方米電耗。在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)，車站單位建筑面積的電耗。

（2）每平方米車站年照明系統(tǒng)能耗指標(biāo)。

（3）車站每萬人次電耗。在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)，車站服務(wù)于每萬人次乘客的電耗。

（4）車站通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)每平方米電耗。在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)，車站單位建筑面積通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的電耗。

（5）車站通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)每萬人次電耗。在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)，車站通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)服務(wù)于每萬人次乘客的電耗。

（6）車站電扶梯系統(tǒng)單位升降高度電耗。

3 能耗指標(biāo)體系的建立

結(jié)合軌道交通的路網(wǎng)特點(diǎn)、能耗影響因素和各線路的配用電特點(diǎn)，選取出合適的能耗指標(biāo)，可以建立出如圖2所示能耗指標(biāo)體系。

4 結(jié)語

本文對軌道交通的運(yùn)營能耗特點(diǎn)進(jìn)行了簡要分析與研究，接著確立了主要能耗指標(biāo)，然后將能耗進(jìn)行分類，最后根據(jù)確立的主要能耗指標(biāo)，建立了能耗指標(biāo)體系，為今后能耗指標(biāo)體系的評價(jià)和能耗數(shù)學(xué)模型的研究奠定理論基礎(chǔ)。

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