A jó vasúti pályaállapot műszaki és gazdasági jelentősége

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

1

XIII. Közlekedésfejlesztési és beruházási konferencia – Bük-fürdő

2012. április 25-27.

1. Bevezetés Amennyiben a lokális hiba/SAD nagysága meghaladja a vonalra engedélyezett sebességhez tartozó határértéket 

Lassújel bevezetése A PÁLYAHIBA KIJAVÍTÁSÁVAL ELKERÜLHETŐ!!!  Szerelvények lelassítása, majd újra felgyorsítása szükséges  Többlet gyorsítási energiafogyasztás lép fel  Jelentős menetidő növekedés állhat elő (borulhat az ütemes menetrend) 2


2012. április 25-27.

A szerelvény sebességviszonyai a lassújel környezetében

3


2012. április 25-27.

2. Gyorsítási energiák mérése és számítási, valamint becslési lehetőségei Vontatójármű vezetőfülkéjében történő mérés Számítási lehetőségek

 

 

4

Gyorsítási energiák meghatározása a vontatójármű vonóerő görbéjének felhasználásával Gyorsítási energiák meghatározása a mozgási energia képletének alkalmazásával


2012. április 25-27.

2.1. Gyorsítási energiák mérése

5


2012. április 25-27.

2.1. Gyorsítási energiák mérése Nem csak lassújeleknél, hanem egyéb v0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], 



a lassítások alatt visszatáplált (rekuperált) energia [kWh] 

6

KORREKCIÓ: Wemelkedési=±e‰×M×g×semelkedési/(3,6×106) [kWh]

A rekuperációt a számításainkban elhanyagoltuk (kivéve RAILJET) a viszonylag csekély erre alkalmas szerelvény használata miatt XIII. Közlekedésfejlesztési és beruházási konferencia – Bük-fürdő

2012. április 25-27.

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

 

7


2012. április 25-27.

2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák számítási lehetősége 200 180

y = 1,3157x R² = 0,9686

Mért gyorsítási energia (kWh)

160 140

y = 1,1961x R² = 0,9686

Vonóerő görbéből

120 100

Mozgási energia képletéből

80 Lineáris (Vonóerő görbéből)

60 40

Lineáris (Mozgási energia képletéből)

20 0 0

20

40

60

80

100 120 140 160 180 200

Számított gyorsítási energia (kWh)

SIEMENS TAURUS – RailJet 8


2012. április 25-27.

2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák számítási lehetősége Lineáris regressziós függvények Vontatójármű típusa

9

Vonóerő görbéből

R2

Mozgási energia képletéből

R2

SIEMENS TAURUS – RailJet

1,1961×Esz

0,9686

1,3157×Esz

0,9686

SIEMENS TAURUS – személyszállító gyorsvonat

1,2862×Esz

0,9268

1,4148×Esz

0,9268

SIEMENS TAURUS – tehervonat

1,3693×Esz

0,9625

1,495×Esz

0,9744

STADLER FLIRT

1,0252×Esz

0,9869

1,1278×Esz

0,9869

BOMBARDIER TALENT

0,9955 ×Esz

0,9666

1,095×Esz

0,9666


2012. április 25-27.

2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák számítási lehetősége

Mért vontatási energia (kWh/100 m)

1,5

y = 6E-05x2 - 0,0137x + 1,4326 R² = 0,8561

1

Vontatási energia Polinom. (Vontatási energia)

Emin=0,6506 kWh/100 m 0,5

V=114,2 km/h 0 0

20

40

60

80

100 120 140 160 180 200 V (km/h)

SIEMENS TAURUS – RailJet 10


2012. április 25-27.

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:   



11

V-43 V-63 1047 5341


2012. április 25-27.

Gyorsítási energiák költségeinek számítása 

A mindenkor érvényes áramár és az elfogyasztott villamos energia ismeretében egy egyszerű szorzással kalkulálható  

12

2009. év: átlag br. 35,0 Ft/kWh 2011. augusztus: br. 29,87 Ft/kWh


2012. április 25-27.

2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége 180-200 E (kWh) 200 180

160-180 140-160

160 140

120-140

120 100 80 29,87 Ft/kWh esetén: 0-160: 5800 Ft 20-160: 5700 Ft 40-160: 5400 Ft 60-160: 4980 Ft 80-160: 4350 Ft 100-160: 3500 Ft 120-160: 2540 Ft 140-160: 1360 Ft

13

60

160 140 120 100 80 60 40 20 v (km/h) 0

40

100-120 80-100 60-80

20

0

20

40

60

80

100

120

140

0 160

40-60 20-40

v0 (km/h)

500 tonnás TAURUS gyorsvonat XIII. Közlekedésfejlesztési és beruházási konferencia – Bük-fürdő

0-20

2012. április 25-27.

2.3. A mért és a számított gyorsítási energiák összehasonlítása, a mért energiák becslése lehetősége 450-500 E (kWh) 500 450

400-450 350-400

400 350

300-350

300 250 200

29,87 Ft/kWh esetén: 0-120: 13800 Ft 20-120: 13400 Ft 40-120: 12250 Ft 60-120: 10340 Ft 80-120: 7700 Ft 100-120: 4200 Ft

14

150

120 100

100 80

50

60 40 20 v (km/h)

0 0

20

40

60

80

100

0 120

250-300 200-250 150-200 100-150 50-100

v0 (km/h)

2000 tonnás TAURUS tehervonat XIII. Közlekedésfejlesztési és beruházási konferencia – Bük-fürdő

0-50

2012. április 25-27.

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


2012. április 25-27.

2.4. Egyetlen lassújel egy napi költsége a MÁV 1-es fővonalon   

 

2011. 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 (15.636 t személy, 15.402 t teher) Jobb vágány: 67 vonat (15.089 t személy, 18.843 t teher)

16


2012. április 25-27.

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: 1,927  5429 személyvonat esetén: 1,570  6312 személyvonat esetén: 1,570

17


2012. április 25-27.

2.4. Egyetlen lassújel egy napi költsége a MÁV 1-es fővonalon (ténylegesen leközlekedtetett sebességekkel) 

Vonatok 

18

Személyszállító (gyors)vonat



Tehervonat



1047: max. 140 km/h



1047,1116: max. 100 km/h



1116: max. 160 km/h



1163: max. 100 km/h



5341: max. 140 km/h



1063: max. 100 km/h



5342: max. 140 km/h



1043, 1143, 1243, 1343: max. 100 km/h



1163: max. 160 km/h



2241, 2341, 2062, 2362: max. 100 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


2012. április 25-27.

2.4. Egyetlen lassújel egy napi költsége a MÁV 1-es fővonalon (tényleges sebességekkel)    

  

140 km/h-s lassújel: átlag 13.963 Ft/nap 120 km/h-s lassújel: átlag 46.375 Ft/nap 100 km/h-s lassújel: átlag 73.800 Ft/nap 80 km/h-s lassújel: átlag 123.038 Ft/nap 60 km/h-s lassújel: átlag 161.334 Ft/nap 40 km/h-s lassújel: átlag 188.688 Ft/nap 20 km/h-s lassújel: átlag 265.829 Ft/nap

19


2012. április 25-27.

3. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek számítása egy adott vonalon 1 évre  

1-es MÁV fővonal: Budapest-Kelenföld – Győr vasútvonal 2010. november 1. és 2011. október 31. közötti időszak   



Lassújel állomány Átgördült elegytonna (vágányonkénti, vontatójárművenkénti és napi bontásban) Aktuális áramárak

Figyelembe vett vontatójárművek   

20

0470, 1047, 1116, 6182 Siemens Taurus (Railjet, IC, gyors, teher) 5341 Stadler Flirt 5342 Bombardier Talent


2012. április 25-27.

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

21


2012. április 25-27.

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

22

2010.11.01. – 2011.11.30.

22,68

28,38

2010.12.01. – 2010.12.11.

22,58

28,23

2010.12.12. – 2010.12.31.

22,40

28,0

2010.12.01.-2010.12.31. átlag

22,46

28,08

2011.01.01. – 2011.01.31.

22,40

28,0

2011.02.01. – 2011.02.28.

22,55

28,19

2011.03.01. – 2011.03.31.

22,63

28,29

2011.04.01. – 2011.04.30.

22,71

28,39

2011.05.01. – 2011.05.31.

22,69

28,36

2011.06.01. – 2011.06.30.

22,67

28,34

2011.07.01. – 2011.07.31.

23,99

29,99

2011.08.01. – 2011.08.31.

23,88

29,85

2011.09.01. – 2011.09.30.

23,88

29,85

2011.10.01. – 2011.10.31.

23,17

28,96


2012. április 25-27.

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

A sebességkorlátozások miatti többlet gyorsítási energia értéke:  

23

32.675.445 kWh Amelynek a pénzben kifejezett ára: nettó 750.661.714 Ft (bruttó 938.327.142 Ft, 25 %-os ÁFA-val)


2012. április 25-27.

3. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek számítása az 1-es MÁV fővonalon 1 évre 1.000.000.000 Ft 900.000.000 Ft

Bruttó energiaár (Ft)

800.000.000 Ft

700.000.000 Ft

teherszállítás

600.000.000 Ft 500.000.000 Ft 400.000.000 Ft

Jobb vágány összesen

személyszállítás

személyszállítás

Bal vágány összesen Jobb+bal vágány összesen

300.000.000 Ft 200.000.000 Ft 100.000.000 Ft 0 Ft Taurus (0470, Taurus (1116) 1047, 6182)

24

Railjet

Taurus (0470, Flirt (5341) 1047, 1116, 6182)

Talent (5342)


Összesen

2012. április 25-27.

4. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése a MÁV 1-es fővonalon 

2009-2013 időszakra a Győri PFT Alosztály rendelkezésünkre bocsátotta az 1-es MÁV fővonal 2009. októberi lassújel állományának felszámolásához szükséges kijavítási költségeket és ennek ütemezését

25


2012. április 25-27.

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) 2009. október-2013. december között a Bp. Kelenföld-Győr vonalon 3 500 000 000 Ft 3 000 000 000 Ft 2 500 000 000 Ft

Bal vágány többlet-energiaköltség Javítási költség bal vágány

2 000 000 000 Ft

Jobb vágány többlet-energiaköltség Javítási költség jobb vágány

1 500 000 000 Ft

Bal vágány+jobb vágány többlet-energiaköltség 1 000 000 000 Ft

Javítási költség bal vágány+jobb vágány

500 000 000 Ft 0 Ft

26

2009. IV. n.év.

2010

2011

2012

2013

Összesen


2012. április 25-27.

4. Lassújelek okozta vontatási energiatöbblet költségeinek és a lassújelet okozó pályahiba kijavítási költségeinek összevetése a MÁV 1-es fővonalon 3500

Megtakarítások (Millió Ft)

3000 2500

Lassújelek utáni gyorsítási energiaköltség megtakarítás

2000

Munkáltatási költség megtakarítás (5 %-os infláció miatt) Összes elvi megtakarítás

1500 1000 500 0 2009. IV. n.év 2009

2010

2011

2012

2013

Évek/kijavítás határideje

Az összes lassújel megszüntetésére kb. 1,92 Mrd. Ft kellene  5 évi 3,0 Mrd. Ft megtakarítás lett volna, ha 2009. IV. negyedévben kijavítottuk volna az összeset!!! 27


2012. április 25-27.

5. További kutatás szükségessége  

VMMSZK fékező mozdonyos mérései A vasúti sebességkorlátozások miatti aktualizált többlet gyorsítási energiák számítása (a nagyságrend változatlan…)

28


2012. április 25-27.

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


2012. április 25-27.

Köszönöm a megtisztelő figyelmüket!

[email protected]

30


2012. április 25-27.

A jó vasúti pályaállapot műszaki és gazdasági jelentősége

Recommend Documents