CC BY
80
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 6 (54)
ЕЛЕКТРИЧНИЙ ТРАНСПОРТ
УДК 621.316:656.1.025.2
В. В. АУЛШ1*, I. О. ПЛОХОВ2, Д. В. ГОЛУБ3
'*Каф. «Експлуатаця та ремонт машин», Юровоградський нац^ональний техтчний унiверситет, просп. Унiверситетський, 8,
К!ровоград, 25006, тел. + 38 (095) 055 74 11, ел. пошта [email protected], ОЯСГО 0000-0003-2737-120Х
2Каф. «Експлуатаця та ремонт машин», Юровоградський нацюнальний техтчний университет, просп. Ушверситетський, 8,
К!ровоград, 25006, тел. + 38 (095) 938 99 54, ел. пошта [email protected], ОЯСГО 0000-0002-0238-3645
3Каф. «Експлуатаця та ремонт машин», Юровоградський нацюнальний техтчний университет, просп. Ушверситетський, 8,
К!ровоград, 25006, тел. + 38 (066) 516 80 74, ел. пошта [email protected], ОЯСГО 0000-0003-4984-1161
П1ДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 ТРАНСПОРТНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ ТРОЛЕЙБУСАМИ НА ОСНОВ1 Р1ВН1В СПОЖИТО1 НИМИ ПОТУЖНОСТ1
Мета. В робот! розглянут! питання п1двищення ефективност! використання тролейбус!в при перевезенн! пасажир!в на основ! анал!зу р!вн!в потужшст! споживада! електроенергл та коректування терм!н!в !х техн!-чного обслуговування (ТО). Методика. Для досягнення поставлено! мети пропонуеться встановити ввдпов!-дн!сть потужност! споживано! тролейбусом електроенерг!! перевезен!й кшькост! пасажир!в з урахуванням характеристик маршруту. При цьому основними показниками роботи тролейбуса е: швидюсть руху на перегонах, кшьшсть включень тягового двигуна, напруга та сила струму в мереж!, як1 зн!малися обл!ковцем з панел! прилад!в. Результати дослвджень вносились в таблицю та ф!ксувалися ввдеореестратором. Поряд з дослвдженням витрати потужност1 споживано! тролейбусом електроенергл проводився й обл!к пасажиро-потоку. Результати. Встановлено прямопропорц!йну залежн!сть мгж р!внем спожито! тролейбусом енерг!! 1 к1льк1стю перевезених пасажир!в для незм!нних характеристик маршруту. Наукова новизна. В якост! кри-терш оц!нки ефективност! роботи тролейбус!в на маршрут! пропонуеться використовувати сшвввдношення мгж споживанням електроенерг!! та кшькост! перевезених пасажир1в для даних характеристик маршруту. Експериментально це щдтверджено. Отриман! формули, як! дають можлив!сть збалансувати роботу сил !, в1дпов1дно, обсяг спожито! енерги при рус! тролейбуса на шдйом та на спуск. Практична значимкть. За-пропонований критер!й можна використовувати для коректування терм!н!в проведення ТО за !ндив!дуальною програмою, тобто !ндив!дуальне техн!чне обслуговування (1ТО). Вид виконуваних роб!т при 1ТО повинен визначатися на основ! системи д!агностичних даних транспортного засобу (ТЗ). Сформульован! принципи 1ТО: 1) основною залишаеться планово-запобгжна стратегия виявлення ! усунення пошкоджень ! проведення техн!чних д!й; 2) оперативне керування техн!чним станом ТЗ на основ! прогнозування його стану за допомогою запропонованого критерш, що враховуе залежн!сть споживано! потужност! в!д к!лькост! пасажир!в при визначених характеристиках маршруту; 3) шдиввдуальний тдхвд до оц!нки техн!чного стану кожного конкретного ТЗ; 4) шдиввдуальне прогнозування пер!одичност! ТО ! техн!чного стану ТЗ.
Ключовi слова: потужн!сть; споживана електроенерг!я; тролейбус; мон!торинг; пасажирськ! перевезення; характеристика маршруту
У зв'язку з цим важливого значения набувае ор-гашзащя правильного планування витрат елект-роенерги, в основ! якого лежать норми и спожи-вання по р!зних складових. Виявлено, що основ© В. В. Аулш, I. О. Плохов, Д. В. Голуб, 2014
Вступ
Одшею з найбшьш суттевих складових екс-плуатац!йних витрат тдприемств мюького еле-ктротранспорту (МЕТ) е електроенерпя [11].
doi 10.15 802/stp2014/32645
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 6 (54)
ним споживачем електроенергп на шдприемст-вах МЕТ (90-95 %) е рухомий склад. Решта електроенергп витрачаеться в депо, в майстернях, шд час ремонту р1зних механ1зм1в i машин та шших технологiчних потребах [7, 12].
Норма витрати електрично! енергп - це пла-новий показник !! питомого споживання. Як показник питомо! витрати електроенергп дощ-льно застосовувати витрату електроенергп в кВт-год на 1 000 км транспортно! роботи. Цей показник точно вщображае енергетичнi витрати на рух рухомого складу (РС) та на бшьшють шших процешв в експлуатаци.
Нормуванню повиннi тдлягати усi витрати електрично! енергп виробничо-експлуатацшних потреб, пов'язаних безпосередньо з перевезен-ням пасажирiв, експлуатацiею рухомого складу, систем електропостачання. Нормування електроенерги е однiею iз складових щодо !! економп та ефективносп використання елект-ротранспорту [10].
Порiвняння планових витрат з фактичними дозволяе проаналiзувати i виявити напрями шдвищення ефективностi роботи електротран-спорту по перевезенню пасажирiв, рацюналь-ного розподшу пасажиропотокiв та РС по мар-шрутнiй мережi мiста.
Для виршення питань зниження споживано! та визначення необхщно! потужностi, в першу чергу, слщ виконати дослiдження яюсно! стру-ктури споживачiв електроенергп', а по^м розро-бити систему цiлеспрямованих заходiв i впливу на споживачiв з метою зниження рiвня спожи-то! потужностi i електроенергп МЕТ, напри-клад тролейбусами [2]. Зазначене свщчить про необхiднiсть створення системи мошторингу електроспоживання на пiдприемствах МЕТ.
Така система мониторингу на сьогоднi вщ-сутня. ТОВ «Слисаветградська транспортна компашя» (м. Кiровоград) веде облiк споживання електроенергп з точки зору фшансових розрахунюв, а данi по фактичнш потужностi кожного споживача (тролейбуса) у години максимуму енергоспоживання i пасажиропотокiв та в iншi перюди доби практично вiдсутнi. Ене-ргетичш обстеження на рiвнi РС не виконува-лися i порiвняльний аналiз даних не системати-зувався i не зiставлявся. Тому е необхщшсть створення шформацшно! системи, в яку були б внесет основш параметри електроспоживання (у тому числi потужнють) по РС пiдприемства. doi 10.15 802/stp2014/32645
Потребуе створення i база даних пщприемс-тва по використанню електроенергп РС в цшо-му. У базу необхщно включати показники, не-обхiднi для порiвняльного анатзу, контролю, нормування i прогнозу, по кожному з тролей-бусу пiдприемства.
В першу групу показникiв, пов'язаних iз споживанням енергоресуршв, включаються да-нi про фактичне споживання усiх енергоресур-ив кожним тролейбусом. На першому етат збираеться iнформацiя енергозатрат в години-пiк, що е достатнiм для первинного анатзу i рекомендацiй. Надат збiр даних повинен йти систематично, з оптимальним перiодом обстеження i охоплення всього парку РС [5].
Зазначимо, що вщомосп про споживання енергоресурав самi по собi не дозволяють зро-бити висновки про ефектившсть !х використання, а тому у базi даних потрiбна i друга група показниюв, що характеризують роботу РС. Так, наприклад, для тролейбуса - це кшьюсть пере-везених пасажирiв, пасажиропотш та iн. Ц показники умовно називаються «технологiчними» i по них можна встановлювати нормативи витрати енергоресурав.
Створення бази даних - непросте, але украй необхщне завдання, без якого неможливе реаль-не здшснення енергозбереження. Частина даних може бути надана пiдприемством, наприклад ТОВ «Слисаветградською транспортною компанiею», але повнi вiдомостi, i особливо за «технолопчними» показниками, можуть бути отримаш тiльки безпосередньо на транспортних засобах (ТЗ). В зв'язку з цим важливо провести анкетування видшено! групи об'екпв i робити це слщ постшно, щоб поповнювати базу даних.
Проведення мошторингу дозволить:
- визначити за нормативним принципом по-тенщал реального енергозбереження як для окремого ТЗ, так i по групах однотипних спо-живачiв;
- здшснювати контроль за ефективнiстю використання споживаних ресурсiв, оргашзо-вувати енергетичнi обстеження, в першу чергу в ТЗ з максимальним споживанням [6];
- керувати процесом енергозбереження i ре-гулювання максимуму навантаження, посилю-ючи нормування i поеднуючи його з цшовою i податковою полiтикою;
- оргашзувати статистичний облiк результата енергозбереження;
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 6 (54)
- корегувати термши проведення ТО тро-лейбуса.
Мета
Щцвищення ефективносп використання тро-лейбусiв при перевезены пасаж^в на основi рiв-нiв потужностi споживано! електроенерги та ко-регування термiнiв !х техшчного обслуговування.
Методика
Методика визначення залежност1 потуж-ност1 споживаног електроенерги тролейбусом в1д перевезеног кыькост! пасажир1в 7 характеристик маршруту. Облшом витрат електро-енергИ займалися Б. I. Грубер, В. А. Коровш, А. Г. Тшунов [13]. Вони здшснювали його шляхом вимiрювання електрично! потужност навантаження, перетворення сигналу електрич-но! потужностi в iмпульсний сигнал з частотою дотримання iмпульсiв, пропорцшно! електрично! потужностi, а також шдрахунку i реестрацИ кiлькостi цих iмпульсiв на транспортнiй одини-щ (трамва! або тролейбусi).
Пристрiй для реалiзацil цього способу мю-тить перемножувач вхщно! напруги i струму навантаження, перетворювач вихiдного сигналу перемножувача в частоту, а також вщлшовий пристрш, що включае кроковий двигун i роли-ковий рахунковий мехашзм.
У вiдомому технiчному рiшеннi вимiрюван-ня i реестрацiя витрати електрично! енергИ здiйснюються безпосередньо на транспортнш одиницi [13], що не дае можливосп здiйснити iндивiдуальну об'ективну ощнку витрати i еко-номi! електроенерги кожним водiем i вщповщ-но ввести систему матерiально! зацiкавленостi водив в економИ електроенергi!.
Зазначеного недол^ не мае запропонований спосiб обл^ витрати електрично! енергi! на ру-хомому складi електричного транспорту шляхом вишру електрично! потужностi, споживано! тяго-вими електродвигунами ТЗ, перетворення сигналу електрично! потужносп в iмпульсний сигнал з частотою дотримання iмпульсiв, пропорцiйнiй електричнiй потужностi, пiдрахунку кшькосп цих iмпульсiв на ТЗ з одночасним формуванням сигналу управлiння рухом, а також наступного отримання даних про витрату електрично! енергi! шляхом реестрацИ пiдраховано! кiлькостi iмпуль-ав в депо або в реестрацшному пунктi.
Пристрш для реашзацЛ вщомого способу (ль чильник ват-годин постшного струму для РС електричного транспорту) мютить вишрюваль-ний перетворювач, з'емний вщлшовий блок, що включае кроковий двигун, роликовий рахунковий мехашзм i електричний роз'ем, що забезпечуе з'еднання вiдлiкового блоку i вимiрювального перетворювача, причому електричний роз'ем на вщлшовому блоцi мютить контактну перемичку, яка комутуе живлення в схемi управлiння ТЗ.
У способi i пристро!, що реалiзовуе його, за-безпечуеться iндивiдуальний облш витрати електроенергi! при роботi ТЗ з кожним водiем за рахунок застосування iндивiдуальних зшм-них вщлшових блокiв, реестрацiя свiдчень яких здшснюеться не водiем на ТЗ, а в депо або ш-шому реестрацiйному пунктi.
При цьому для виключення невраховано! ви-трати електроенергИ', здшснюеться блокування руху трамвая або тролейбуса при знятому вщль ковому блощ. Це дозволяе отримати високу до-стовiрнiсть реестрацИ показань лiчильника за рахунок виключення суб'ективного чинника -умисного зняття водiем вiдлiкового блоку шд час руху транспортно! одинищ з метою отримання фштивно! економИ електроенергИ.
Проте введення заборони руху при знятому вiдлiковому блоцi знижуе експлуатацiйну на-дiйнiсть ТЗ. Втрата або вихщ з ладу вщлшового блоку, а також вихiд з ладу ланцюпв управлш-ня рухом в лiчильнику електроенергИ призво-дять до збо'в в русi ТЗ на маршрута
Крiм того, неможливють руху ТЗ без вщл> кового блоку зумовлюе необхiднiсть застосування додаткових вщлшових блокiв перегшни-ками ТЗ, що викликае ютотш незручносп в експлуатацП i призводить до дорожчання сис-теми облiку витрати електроенергИ.
Основш показники роботи тролейбуса, таю як швидкють руху ТЗ на перегонах, кшькють включень тягового двигуна (ТД), напруга та сила струму в мережi знiмалися облшовцем з панелi приладiв. Результати зводилися в таб-лицю, а також фшсувалися вiдеореестратором.
Поряд з дослщженням витрати потужностi споживано! електроенергИ тролейбусом здшс-нювався й облiк пасажиропотоку [1, 4, 16].
Специфiку послуг мiського пасажирського транспорту багато в чому визначае характер попи-ту на них [3, 17]. При цьому процес надання транспортних послуг пасажирам е основою фор© В. В. Аулш, I. О. Плохов, Д. В. Голуб, 2014
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 6 (54)
мування пасажиропотокiв в мют! Пасажиропото-ки, у свою чергу, е результатом задоволення попи-ту населення на транспорты пересування [1, 15].
На мюькому пасажирському транспорт в основному застосовують таю методи обсте-ження пасажиропотоюв: звггно-статистичний, таблично-опитовий, рахунково-табличний, та-лонний, анкетний.
Таблично-опитовий метод обстеження здш-снюеться облшовцями, як розташовуються усередиш тролейбуса б1ля кожних дверей. Окр1м даних, що забезпечуються тдрахунком пасажир1в, цей метод дозволяе додатково отри-мати зведення про кореспонденци по!здок па-сажир1в м1ж зупинними пунктами, даш про !х пересадки на шший вид транспорту або маршрут, а також зведення про своечасшсть здшс-нення перевезень. Цей метод краще використо-вувати тд час обстежень на довгих маршрутах.
Паралельно виконаш дослщження дають змогу сшвставити даш та отримати результати залежност потужносп споживано! електроене-ргн тролейбусом вщ перевезено! кшькосп па-сажир1в [7, 14]. Для бшьш точного результату необхщно враховувати й характеристики маршруту (спуски, тдйоми) [8, 9]. За результатами дослщжень, на приклад! тролейбусного маршруту № 10, можна бачити, що не вс дшянки маршруту мають прямолшшний характер.
Середню споживану потужшсть можна ви-значити по показниках роботи тролейбуса на перегонах (кшьюсть включень ТД, сила струму, напруга) за формулою:
P = ■
I At
=1_
I nijAt
(1)
i =1
де - сила струму; U - напруга; niJ - кшь-
юсть включень тягового двигуна (ТД); At -середнш час включення ТД.
At = 4 с = const, що дозволяе переписати формулу (1) у такий вигляд:
I
P =
I
(2)
Для урахування характеру споживання потужносп тролейбуса на дшянках з ютотним ку-том нахилу слщ розглянути ф1зичну задачу про рух ТЗ на схилах шдйому i спуску (рис. 1, а, б).
а - а
б - b
Рис. 1. Схема руху тролейбуса на пвдйом (а) та спуск (б)
Fig. 1. The scheme of trolley bus movement on the rise (a) and downhill (b)
Маса пасажир1в, що перевозяться, визнача-еться за формулою:
Am = m„ Nn
(3)
де тч - усереднена маса одного пасажира (75 кг); Nn - кшьюсть пасажирiв у салош тролейбуса.
Скочуюча сила та сила тертя визначаються за формулами:
FCK = (M + Am)g sin a (4)
Fmv = (M + Am)g cos a frn.
(5)
де М - маса тролейбуса (11 640 кг); g = 9,81 м/с - прискорення вшьного падшня; а - кут нахилу шдйому (спуску); fmp - коефщент тертя.
Рiвняння споживано! потужностi тролейбусом на перегонах мае вигляд:
IP At} n = FCK Lij + Fmp Lij
j=1
(M + Am)u2 2
(6)
де Lij - довжина шляху на i - перегош j -маршрута; и - швидюсть руху тролейбуса;
pi =IP; Aj =At.
j=1
i=1
i=1
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 6 (54)
Формула споживано1 eHepriï тролейбуса, що рухаеться, мае вигляд: - на тдйом:
P At = fmp (M + Am)g cos a Lj +
+(M + Am)g sin a L, +
(M + Am)uU 2
(7)
- на спуск: P£ At = fmp (M + Am)g cos a L, -
(M + Am)U -(M + Am)g sin a L. + -
2
(8)
Результати
Даш про дослщження пасажиропотоку 3i-браш облiковцями, що знаходилися в салонах тролейбуса, заносяться в таблицю.
З попередшх даних розраховуеться кiлькiсть пасажирiв, що знаходяться у салонi тролейбушв на перегонах, i визначаеться пасажиропотш.
Графiчне вiдображення результатiв досл> дження пасажиропотоку наведено на рис. 2 а, б.
Змша витрати споживаноï потужност тро-лейбусом на перегонах по маршруту № 10 м. Юровоград наведена на рис. 3, а та б.
б - b
Рис. 2. Пасажиропотж у прямому (а) та зворотному (б) напрямках руху по маршруту № 10
Fig. 2. Passenger traffic in the forward (a) and return (b) directions on the route 10
б - b
Рис. 3. Витрати потужносп на перегонах у прямому (а) та зворотному (б) напрямках руху по маршруту № 10
Fig. 3. Power losses at the races on the forward (a) and reverse (b) directions on the route 10
а - а
б - b
Рис. 4. Порiвняльний характер залежносп витрати потужносп i шлькосп перевезених пасажирiв на перегонах у прямому (а) та зворотному (б) напрямках руху по маршруту № 10
Fig. 4. Comparative nature of the dependence of power loss and the number of passengers at the races on the forward (a) and reverse (b) directions on the route 10
а - а
а - а
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 6 (54)
На рис. 4, а, б граф1чно зведеш залежносп витрати споживано! потужност i кшькосп пе-ревезених пасажирiв на перегонах.
З рис. 4, а бачимо, що на дшянщ 11-13 вщ-бувасться рiзкий спад витрати потужностi, не зважаючи на збiльшення кiлькостi пасажирiв у салонi тролейбуса. Це означае, що тролейбус рухаеться на спуск. Таку ж тенденщю можна бачити на дшянщ 12-14 (рис. 4, б). Але на дшянщ 12-17 (рис. 4, а) спостериаеться рiзке зб> льшення витрати потужносп незважаючи на зменшення кiлькостi пасажирiв у салонi, на рис. 4, б така тенденщя спостерiгаеться на д> лянках 13-16. З цього можна зробити висновок, що тролейбус рухаеться на шдйом.
б — b
Рис. 4. Порiвняльний характер залежносп витрати потужносп i шлькосп перевезених пасажирiв на перегонах у прямому (а) та зворотному (б) напрямках руху по маршруту № 10
Fig. 4. Comparative nature of the dependence of power loss and the number of passengers at the races on the forward (a) and reverse (b) directions on the route 10
Для отримання б!льш ч!ткого в!дображення залежносп споживано! електроенерги тролейбуса в!д перевезених пасажирiв необх!дно взяти до уваги характеристики маршруту (зм!на ви-соти над рiвнем моря, дорожнього покриття, вiдстань мiж дiлянками).
За допомогою формул (7) i (8) збалансову-ються витрати потужносп пiд час руху тролей-
буса на шдйом та на спуск, що дозволяе отрима-ти бшьш ч^ке вщображення залежностi споживано! електроенерги тролейбуса з урахуванням перевезених пасажирiв та характеристик маршруту. Результати обробки вище перелiчених да-них вiдображенi графiчно на рис. 5, а, б.
б - b
Рис. 5. Уточнений порiвняльний характер залежнос-тi витрат потужностi вiдповiдно до кiлькостi перевезених пасажирiв i характеристик маршруту № 10 на перегонах у прямому (а) зворотному (б) напрямках руху
Fig. 5. Specified comparative nature of the dependence of power loss according to the number of passengers and the characteristics of the route 10 at the races on the forward (a) and reverse (b) directions
Наукова новизна та практична значимкть
Як критер!й ощнювання ефективност! робо-ти тролейбус!в на маршрут! пропонуеться ви-користовувати сп!вв!дношення м!ж споживан-ням електроенерг!! та к!лькост! перевезених пасажир!в для даних характеристик маршруту. Експериментально це п!дтверджено. Отриман! формули дають можлив!сть збалансувати роботу сил ! в!дпов!дно обсяг спожито! енерг!! п!д час руху тролейбуса на шдйом та на спуск.
Запропонований критерш можна використо-вувати для корегування терм!н!в проведення
а — а
а — а
Наука та пpoгpec тpaнcпopтy. Вкник Днiпpoпeтpoвcькoгo нaцioнaльнoгo yнiвepcитeтy зaлiзничнoгo тpaнcпopтy, 2014, № 6 (54)
ТO за iндивiдyaльнoю пpoгpaмoю, тoбтo i^^-вiдyaльнe тexнiчнe oбcлyгoвyвaння (IТO). Вид викoнyвaниx poбiт при ^O пoвинeн визначати-ся на ocнoвi cиcтeми iндивiдyaльниx дiaгнocти-чниx дaниx.
При цьoмy ITO м1стить так1 принципи:
- ocнoвнoю зaлишaeтьcя плaнoвo-зaпoбiжнa cтpaтeгiя виявлeння i усужння нecпpaвнocтeй i пpoвeдeння тexнiчниx дш;
- oпepaтивнe кepyвaння тexнiчним cтaнoм ТЗ на ocнoвi пpoгнoзyвaння того стану за дo-пoмoгoю зaпpoпoнoвaнoгo кpитepiю, щo вpaxo-вye затежнють cпoживaнoï пoтyжнocтi вiд кшь-mcri пepeвeзeниx пacaжиpiв та визнaчeниx xa-paктepиcтик маршруту;
- iндивiдyaльний тдид дo oцiнювaння тex-нiчнoгo стану кoжнoгo кoнкpeтнoгo ТЗ;
- iндивiдyaльнe пpoгнoзyвaння шрюдичш-cтi ТO i тexнiчнoгo стану ТЗ.
Iндивiдyaльнe пpoгнoзyвaння пepioдичнocтi ТO i тexнiчнoгo стану ТЗ мoжливe за paxyнoк впpoвaджeння зaпpoпoнoвaнoï cиcтeми визна-чeння витрат cпoживaнoï eнepгiï вiд кiлькocтi пepeвeзeниx пacaжиpiв, а тaкoж пiдвищити eфeктивнicть викopиcтaння ТЗ.
Пpoгнoзyвaння тexнiчнoгo стану ТЗ мoжe здiйcнювaтиcя на ocнoвi збopy i oбpoбки iнфo-рмаци. Пoчaткoвoю iнфopмaцieю пpo ТЗ e: зна-чeння пapaмeтpiв тexнiчнoгo стану та шго oкpeмиx aгpeгaтiв i систем, кaлeндapнi дати i знaчeння напрацювань, щo вiдпoвiдaють заф> ктованим знaчeнням пapaмeтpiв.
Пpoцec пpoгнoзyвaння e пoeтaпнoю npo^-дypoю oбpoбки iнфopмaцiï, щo нaдxoдить на-кoпичeнoï бази дaниx на ПК. Oбpoбкa iнфopмa-ц^' на ПК пpoвoдитьcя з мeтoю виpiшeння двox кoмплeкciв завдань: власж пpoгнoзyвaння i cтaтиcтичнoï o6po6^. Хapaктep циx завдань i yмoви ïx peaлiзaцiï зyмoвили структуру i склад тexнiчнoгo зaбeзпeчeння, нeoбxiднoгo для ^o-гнoзyвaння тexнiчнoгo стану ТЗ.
Тexнiчнe зaбeзпeчeння cиcтeми пpoгнoзy-вання (CП) cклaдae устаткування для фшсацп кiлькocтi пacaжиpiв у caлoнi тpaнcпopтнoгo за-coбy, пoкaзникiв aмпepмeтpa та вoльтмeтpa для визнaчeння пoтyжнocтi eлeктpoeнepгiï сгожи-вaчiв, швидкocтi pyxy ТЗ на пepeгoнax.
Iнфopмaцiйнe зaбeзпeчeння вpaxoвye peani-зaцiю фyнкцiй cиcтeми ТO i peмoнтy ТЗ i фун-кцiй CП. Bxiднi i ви^дш iнфopмaцiйнi дaнi складають зoвнiшнe iнфopмaцiйнe зaбeзпeчeн-doi 10.15 802/stp2014/32645
ня, а opгaнiзoвaнi iнфopмaцiйнi масиви - внут-piшнe зaбeзпeчeння.
Poзpoблeнe зaбeзпeчeння дoзвoляe eфeктив-нo peaлiзyвaти функщю пpoгнoзyвaння в сис-тeмi терування тexнiчним cтaнoм МЕТ, вияви-ти змiнy тexнiчнoгo стану ТЗ в yмoвax e^raya-тaцiï i ви^риата™ oтpимyвaнi при цьoмy pe-зультати для пocлiдoвнoгo нapoщyвaння готуж-шсп cиcтeми пpoгнoзyвaння в пpoцeci ïï функ-цioнyвaння.
Bиxoдячи з вищe пepeлiчeнoгo i пpoaнaлiзy-вавши низку poбiт, пpиcвячeниx poзpoбцi, за-стосуванню i пepcпeктивaм poзвиткy зacoбiв дiaгнocтики, випливae, щo yмoвoю пepexoдy МЕТ дo гнyчкoï aдaптивнoï cиcтeми терування тexнiчним cтaнoм ТЗ з ^д^^уат^ю rapero-вaнoю пepioдичнicтю i oб'eмaми ТO, oпepaтив-нoгo кepyвaння тexнiчним cтaнoм ТЗ e викopи-стання iнфopмaцiйнoгo зaбeзпeчeння aвтoтpaн-cпopтниx ^o^^.
Висновки
Для poзpoбки eфeктивниx зaxoдiв пo знижeн-ню cпoживaнoï пoтyжнocтi PC нeoбxiднo вpaxo-вувати яюсну структуру cпoживaчiв eлeктpoeнe-pгiï в МЕТ та вибip кpитepiïв ïï eфeктивнocтi. На ocнoвi cиcтeми oблiкy cпoжитoï тpoлeйбycoм eнepгiï та зaпpoпoнoвaнoгo кpитepiю мoжнa cтвopити cиcтeмy мoнiтopингy eлeктpocпoжи-вання на пiдпpиeмcтвax МЕТ та систему ТO i P.
Poзpoблeнa мeтoдикa визнaчeння зaлeжнocтi пoтyжнocтi cпoживaнoï eлeктpoeнepгiï тpoлeй-бycoм вщ пepeвeзeниx пacaжиpiв.
З oтpимaниx peзyльтaтiв викoнaнoгo дocлi-джeння виявлeнo, щo cпoживaння eлeктpoeнep-гiï PC пiдпpиeмcтв МЕТ пpямo пpoпopцiйнo зaлeжить вщ кiлькocтi пepeвeзeниx пacaжиpiв та вщ xapaктepиcтик маршруту.
Як кpитepiй oцiнювaння eфeктивнocтi po6o-ти тpoлeйбyciв на маршрут пpoпoнyeтьcя ви-кopиcтoвyвaти cпiввiднoшeння мiж cпoживaн-ням eлeктpoeнepгiï та кiлькocтi пepeвeзeниx пacaжиpiв для данж xapaктepиcтик маршруту.
Зaпpoпoнoвaний кpитepiй мoжнa викopиcтo-вувати для кopeгyвaння тepмiнiв пpoвeдeння ТO за iндивiдyaльнoю пpoгpaмoю, тoбтo IТO. Вид викoнyвaниx po6^ при IТO пoвинeн ви-значатися на ocнoвi cиcтeми iндивiдyaльниx дiaгнocтичниx дaниx.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету з&шзничного транспорту, 2014, № 6 (54)
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Антошвили, М. Е. Организация городских автобусных перевозок / М. Е. Антошвили, С. Ю. Ли-берман, И. В. Спирин. - Москва : Транспорт, 1985. - 102 с.
2. Атаманов, Ю. Е. Троллейбус. Теория, конструирование, расчет / Ю. Е. Атаманов, А. И. Сафонов. - Минск : Ураджай, 1999. - 342 с.
3. Аулш, В. В. Оцшка якост1 мюьких пасажирсь-ких перевезень в ринкових умовах / В. В. Аулш, Д. В. Голуб // Сучасш технологи та перс-пективи розвитку автомобшьного транспорту : тез. доп. IV Мiжнар. наук.-практ. конф. (25.1026.10.2011) / ВНТУ. - Вшниця, 2011. - С. 10-11.
4. Аулш, В. В. Яшсть перевезень пасажир1в як неввд'емна частина транспортного процесу / В. В. Аулш, Д. В. Голуб // Вюн. Кременчуц. держ. полггехшч. ун-ту 1м. Михайла Остро-градського. - Кременчук, 2008. - № 5 (52), ч. 2.
- С. 80-84.
5. Гетьман, Г. К. Определение оптимального мощ-ностного ряда тяговых средств для пассажирских перевозок на полигоне тяги / Г. К. Геть-ман, С. В. Арпуль, Е. А. Довгань // Вюн. Днш-ропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад.
B. Лазаряна. - Дшпропетровськ, 2005. - Вип. 9.
- С. 47-50.
6. Гетьман, Г. К. Оценка энергетической эффективности модульности тяги / Г. К. Гетьман,
C. В. Арпуль // Вюн. Дншропетр. нац. ун-ту за-л1зн. трансп. ш. акад. В. Лазаряна. - Дншропе-тровськ, 2003. - Вип. 1. - С. 41-44.
7. Далека, В. Х. Електропостачання електричного транспорту : навч. поаб. / В. Х. Далека, В. К. Нем, В. I. Скур1хш. - Харшв : ХНАМГ, 2012. - 168 с.
8. Захаров, С. А. Анализ и оценка мероприятий повышения эффективности и безопасности работы троллейбуса в зимний сезон 1999-2000 гг. / С. А. Захаров // Вестн. ГЭТ России. - 2000. -№ 3. - С. 9-13.
9. Ивин, К. В. Токосъем троллейбуса / К. В. Ивин.
- Москва : Транспорт, 1956 - 192 с.
10. Исследование особенностей экономии электроэнергии при эксплуатации электрифицированного транспорта в жилищно-коммунальном хозяйстве / В. И. Торкатюк, А. И. Кириченко, В. В. Благой [и др.] // Проблемы, перспективы и нормативно-правовое обеспечение энерго-, ресурсосбережения в жилищно-коммунальном хозяйстве. - Харьков, 2009. - С. 93-96.
11. Максимов, А. Н. Городской электротранспорт: троллейбус / А. Н. Максимов. - Москва : Академия, 2004. - 256 с.
12. Малозёмов, Б. В. Анализ и повышение надёжности транспортных средств электрического транспорта // Вестн. Краснояр гос. техн. ун-та.
- Красноярск, 2004. - Вып. 34. - С. 206-217.
13. Пат. 2140654 Российской Федерации G 01 R 11/00, B 60 L 3/00. Способ учета расхода электрической энергии на подвижном составе электрического транспорта и электронный счетчик для его реализации / Груббер Б. И., Коровин В. А., Тишунов А. Г. ; заявитель и патентообладатель ООО «НПП «Резонанс». -№ 96121499/09 ; заявл. 30.10.1996 ; опубл. 27.10.1999. - 3 с.
14. Поначугин, В. А. Оценка надежности перевозочного процесса городского пассажирского транспорта: монография / В. А. Поначугин. -Нижний Новгород : Нижегород. Гос. Архит.-строит. ун-т, 2008. - 92 с.
15. Fishman, D. Digital-Age Transportation: The Future of Urban Mobility / D. Fishman. - London : Deloitte Development LLC, 2012. - 44 p.
16. Grava, S. Urban Transportation Systems / S. Grava. - New York : McGraw-Hill Professional, 2003. - 840 p.
17. Wolek, M. The Trolleybus as an Urban Means of Transport in the Light of the Trolley Project / M. Wolek, O. Wiszomiski. - Gdansk, 2013. - 167 p.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 6 (54)
ЕЛЕКТРИЧНИЙ ТРАНСПОРТ
В. В. АУЛИН1*, И. О. ПЛОХОВ2, Д. В. ГОЛУБ3
1 Каф. «Эксплуатация и ремонт машин», Кировоградский национальный технический университет, просп. Университетский, 8, Кировоград, 25006, тел. +38 (095) 055 74 11, эл. почта [email protected], ОЯСГО 0000-0003-2737-120Х
2Каф. «Эксплуатация и ремонт машин», Кировоградский национальный технический университет, просп. Университетский, 8, Кировоград, 25006, тел. +38 (095) 938 99 54, эл. почта [email protected], ОЯСГО 0000-0002-0238-3645
3Каф. «Эксплуатация и ремонт машин», Кировоградский национальный технический университет, просп. Университетский, 8, Кировоград, 25006, тел. +38 (066) 516 80 74, эл. почта [email protected], ОЯСГО 0000-0003-4984-1161
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ТРОЛЛЕЙБУСАМИ НА ОСНОВЕ УРОВНЕЙ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ НИМИ МОЩНОСТИ
Цель. В работе рассмотрены вопросы повышения эффективности использования троллейбусов при перевозке пассажиров на основе анализа уровней мощности потребляемой электроэнергии и корректировки сроков их технического обслуживания (ТО). Методика. Для достижения поставленной цели предлагается установить соответствие мощности потребляемой троллейбусом электроэнергии перевезенному количеству пассажиров с учетом характеристик маршрута. При этом основными показателями работы троллейбуса являются: скорость движения на перегонах, количество включений тягового двигателя, напряжение и сила тока в сети, которые снимались учетчиком с панели приборов. Результаты исследований вносились в таблицу и фиксировались видеорегистратором. Наряду с исследованием затрат мощности потребляемой троллейбусом электроэнергии проводился и учет пассажиропотока. Результаты. Установлена прямопропорцио-нальная зависимость между уровнем потребленной троллейбусом энергии и количеством перевезенных пассажиров для неизменных характеристик маршрута. Научная новизна. В качестве критерия оценки эффективности работы троллейбусов на маршруте предлагается использовать соотношение между потреблением электроэнергии и количеством перевезенных пассажиров для данных характеристик маршрута. Экспериментально это подтверждено. Получены формулы, которые дают возможность сбалансировать работу сил и, соответственно, объем потребленной энергии при движении троллейбуса на подъем и на спуск. Практическая значимость. Предложенный критерий можно использовать для корректировки сроков проведения ТО по индивидуальной программе, то есть индивидуальное техническое обслуживание (ИТО). Вид выполняемых работ при ИТО должен определяться на основе системы диагностических данных транспортного средства (ТС). Сформулированы принципы ИТО: 1) основной остается планово-предупредительная стратегия выявления и устранения неисправностей и проведения технических действий; 2) оперативное управление техническим состоянием ТС на основе прогнозирования его состояния с помощью предложенного критерия, учитывающего зависимость потребляемой энергии от количества пассажиров при определенных характеристиках маршрута; 3) индивидуальный подход к оценке технического состояния каждого конкретного ТС; 4) индивидуальное прогнозирование периодичности ТО и технического состояния ТС.
Ключевые слова: мощность; потребляемая электроэнергия; троллейбус; мониторинг; пассажирские перевозки; характеристика маршрута
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 6 (54)
V. V. AULIN1*, I. O. PLOKHOV2, D. V. HOLUB3
1 Dep. «Exploitation and Repair of Machines», Kirovohrad National Technical University, Universitetskiy Av., 8, Kirovohrad, 25006, tel. + 38 (095) 055 74 11, e-mail [email protected], ORCID 0000-0003-2737-120X
2Dep. «Exploitation and Repair of Machines», Kirovohrad National Technical University, Universitetskiy Av., 8, Kirovohrad, 25006, tel. + 38 (095) 938 99 54, e-mail [email protected], ORCID 0000-0002-0238-3645
3Dep. «Exploitation and Repair of Machines», Kirovohrad National Technical University, Universitetskiy Av., 8, Kirovohrad, 25006, tel. + 38 (066) 516 80 74, e-mail [email protected], ORCID 0000-0003-4984-1161
EFFICIENCY IMPROVEMENT OF TRANSPORT SERVICE BY TROLLEY BUSES BASED ON THE LEVELS OF THEIR POWER DEMAND
Purpose. Use efficiency improvement of trolley buses in passenger traffic based on power levels of electric energy input and terms adjustment of their maintenance. Methodology. In order to achieve this goal conformance of electric energy input by trolleybus to the transported amount of passengers taking into account characteristics of the route is offered to establish. The major indicators of the trolleybus operation are: speed of a race on lines, number of tractive motor firing, voltage and amperage in the network that were taken with accountants from a dashboard. Research results were tabulated and recorded with DVR. Along with the study of power consumption of electric energy input by a trolleybus passenger count was carried out too. Findings. The directly proportional dependence between the level of energy consumption by a trolleybus and the number of passengers for constant performance route was determined. Originality. As the criteria for evaluating the effectiveness of the trolleybus operation on the route is proposed to use the ratio between electricity consumption and number of passengers for these characteristics of the route. This is confirmed experimentally. The obtained formulas give the possibility to balance the force work and consequently the volume of energy consumption during the trolleybus movement on the rise and the descent. Practical value. The proposed criterion can be used to adjust the terms of maintenance on the individual program, that means individual maintenance (IM). Type of work performed at the IM should be determined on the basis of diagnostic data of the vehicle (V). The principles of IM were formulated: 1) the primary task is planned and preventative strategy to identify and eliminate troubleshooting and technical actions; 2) operational control of the vehicle (V) technical condition on the basis of prediction of its state using the proposed criteria, that takes into account the dependence of power consumption to the number of passengers in the characteristics of the route; 3) individual approach to evaluate the technical condition of each specific vehicle (V); 4) individual prediction of the frequency of the maintenance and vehicle condition.
Keywords: power; power consuption; trolleybus; monitoring; passenger transportations; route classification
REFERENCES
1. Antoshvili M.Ye., Liberman S.Yu., Spirin I.V. Organizatsiya gorodskikh avtobusnykh perevozok [Organization of urban bus transportation]. Moscow, Transport Publ, 1985. 102 p.
2. Atamanov Yu.Ye., Safonov A.I. Trolleybus. Teoriya, konstruirovaniye, raschet [Trolleybus. The theory, design, calculation]. Moscow, Uradzhay Publ., 1999. 342 p.
3. Aulin V.V., Holub D.V. Otsinka yakosti miskykh pasazhyrskykh perevezen v rynkovykh umovakh [Quality assessment of urban passenger transportation in market conditions]. Tezysy dopovidei IV Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii «Suchasni tekhnolohii ta perspektyvy rozvytku avtomobilnoho transportu» [Proc. of the 4th Int. Sci. and Practical Conf. «Modern technologies and prospects of road transport development»]. Vinnytsia, 2011. pp.10-11.
4. Aulin V.V., Holub D.V. Yakist perevezen pasazhyriv yak nevidiemna chastyna transportnoho protsesu [The quality of passenger transportation as an integral part of the transport process]. Visnyk Kremenchutskoho derzhavnoho politekhnichnoho universytetutu imeni Mykhaila Ostrohradskoho [Bulletin of Kremenchuh State Politechnical Universiry named after Mykhailo Ostrohradskyi], 2008, no. 5 (52), part 2, pp. 80-84.
5. Getman G.K., Arpul S.V., Dovgan Ye.A. Opredeleniye optimalnogo moshchnostnogo ryada tyagovykh sredstv dlya passazhirskikh perevozok na poligone tyagi [Determination of the optimal power row of traction facilities for passenger transportation on the traction polygon]. VisnykDnipropetrovskoho natsionalnoho uni-versytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2005, issue 9, pp. 47-50.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 6 (54)
6. Getman G.K., Arpul S.V. Otsenka energeticheskoy effektivnosti modulnosti tyagi [Evaluation of energy efficiency of traction modularity]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho trans-portu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2003, issue 1, pp. 41-44.
7. Daleka V.Kh., Nem V.K., Skurikhin V.I. Elektropostachannia elektrychnoho transportu [Power supply of electric transport]. Kharkiv, HNAMG Publ., 2012. 168 p.
8. Zakharov S.A. Analiz i otsenka meropriyatiy povysheniya effektivnosti i bezopasnosti raboty trolleybusa v zimniy sezon 1999-2000 gg. [Analysis and evaluation of increase the efficiency activities and safety of the trolleybus operation in the winter season of 1999-2000 years]. Vestnik GET Rossii - Bulletin of Russia SET, 2000, no. 3, pp. 9-13.
9. Ivin K.V. Tokosyem trolleybusa [Current collection of a trolleybus]. Moscow, Transport Publ., 1956. 192 p.
10. Torkatyuk V.I., Kirichenko A.I., Blagoy V.V., Khomutenko O.V., Polchaninova I.A. Issledovaniye osobennostey ekonomii elektroenergii pri ekspluatatsii elektrifitsirovannogo transporta v zhilishchno-kommunalnom khozyaystve [Investigation of energy-saving features during the operation of electric transport in the housing and public services]. Materialy 1-i mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii «Problemy, perspektyvy ta normatyvno-pravove zabezpechennia enerho-, resursozberezhennia v zhytlovo-komunalnomu hospodarstvi» [Proc. of the 1st Int. Scientific and Practical Conf. «Problems, prospects and regulatory support for energy, resource-saving in housing and public services»]. Alushta, 2009, pp. 150-157.
11. Maksimov A.N. Gorodskoy elektrotransport: trolleybus [Urban electric transport: trolleybus]. Moscow, Akademiya Publ., 2004. 256 p.
12. Malozemov B.V. Analiz i povysheniye nadezhnosti transportnykh sredstv elektricheskogo transporta [Analysis and increase the reliability of electric transport vehicles]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta [Bulletin of Krasnoyarsk State Technical University], 2004, issue 34, pp. 206-217.
13. Grubber B.I., Korovin V.A., Tishunov A.G. Sposob ucheta raskhoda elektricheskoy energii na podvizhnom sostave elektricheskogo transporta i elektronnyy schetchik dlya yego realizatsii [A method for electric energy consumption on the rolling stock of electric transport and electronic counter for its implementation]. Patent RF, no. 96121499/09, 1999.
14. Ponachugin V.A. Otsenka nadezhnosti perevozochnogo protsessa gorodskogo passazhirskogo transporta [Assessment the reliability of the transportation process of urban passenger transport]. Novgorod, Nizhegorod. Gos. Arkhit.-stroit un-t Publ., 2008. 92 p.
15. Fishman D. Digital-Age Transportation: The Future of Urban Mobility. London, Deloitte Development LLC Publ., 2012. 44 p.
16. Grava S. Urban Transportation Systems. New York, McGraw-Hill Professional Publ., 2003. 840 p.
17. Wolek M., Wiszomiski O. The Trolleybus as an Urban Means of Transport in the Light of the Trolley Project. Gdansk, Wydawnictwo Uniwersytetu Gdanskiego, 2013. 167 p.
Стаття рекомендована до публ1кацИ' д.е.н., проф. Ю. В. Кулешковим (Украта); к.т.н.,
доц. Ю. В. Михайленком (Украта)
Надшшла до редколегп: 20.06.2014
Прийнята до друку: 14.08.2014
