Bakalářská práce se zabývá porovnáním energetické náročnosti hybridní a elektrické jednotky. Práce obsahuje popis funkce hybridních jednotek a dále příklady jednotlivých, v současnosti vyráběných nebo vyvíjených typů s uvedením dostupných technických parametrů. Je zvolen vhodný traťový úsek a k tomu odpovídající jednotky pro simulační výpočet včetně stanovení jejich parametrů. Dále je zvoleno řešení pohybové rovnice vlaku pomocí numerické metody. Jsou vypočteny hodnoty spotřeby trakčních energií a jízdních dob. Pomocí vypočtených rozdílů spotřeb trakční energie mezi jednotlivými jednotkami je posuzována vhodnost použití bateriových jednotek pro daný úsek v porovnání s případnou elektrifikací dosud neelektrizovaného úseku trati.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis deals with a comparison of energy consumption of a hybrid and electric multiple unit. The thesis contains a description of the function of hybrid units and examples of currently produced or development types with their technical parameters. A suitable section of railway line and corresponding multiple units (including determination of their parameters) are chosen for simulations. A numerical method is used for solution of equation of motion of the train. Values of traction energy consumption and travel times are calculated in this way. Using the calculated differences of traction energy consumption for the individual considered multiple units, a suitability of the battery trains is compared for the given railway line in comparison with a possible electrification of the currently non-electrified track section.
hybrid units, energy consumption, batteries, traction mechanics, electrification
Rozsah průvodní práce
79
Jazyk
CZ
Anotace
Bakalářská práce se zabývá porovnáním energetické náročnosti hybridní a elektrické jednotky. Práce obsahuje popis funkce hybridních jednotek a dále příklady jednotlivých, v současnosti vyráběných nebo vyvíjených typů s uvedením dostupných technických parametrů. Je zvolen vhodný traťový úsek a k tomu odpovídající jednotky pro simulační výpočet včetně stanovení jejich parametrů. Dále je zvoleno řešení pohybové rovnice vlaku pomocí numerické metody. Jsou vypočteny hodnoty spotřeby trakčních energií a jízdních dob. Pomocí vypočtených rozdílů spotřeb trakční energie mezi jednotlivými jednotkami je posuzována vhodnost použití bateriových jednotek pro daný úsek v porovnání s případnou elektrifikací dosud neelektrizovaného úseku trati.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis deals with a comparison of energy consumption of a hybrid and electric multiple unit. The thesis contains a description of the function of hybrid units and examples of currently produced or development types with their technical parameters. A suitable section of railway line and corresponding multiple units (including determination of their parameters) are chosen for simulations. A numerical method is used for solution of equation of motion of the train. Values of traction energy consumption and travel times are calculated in this way. Using the calculated differences of traction energy consumption for the individual considered multiple units, a suitability of the battery trains is compared for the given railway line in comparison with a possible electrification of the currently non-electrified track section.
hybrid units, energy consumption, batteries, traction mechanics, electrification
Zásady pro vypracování
Dekarbonizace mobility je i na železnici aktuálním tématem. Jedním z řešení, která umožňují náhradu motorových vozů a jednotek, poháněných spalovacími motory, je provoz hybridních vozidel. Hybridní jednotky jsou vhodné zejména pro nasazení na vozebních ramenech, která jsou elektrifikovaná pouze v části své délky. Oproti čistě elektrické jednotce však hybridní jednotka vykazuje vyšší hmotnost, což se nutně projeví ve vyšší energetické náročnosti. Cílem této práce je proto porovnání energetické náročnosti provozu elektrické a hybridní jednotky na vybrané trati.
Vypracujte:
rešerši v současné době používaných hybridních jednotek pro regionální dopravu;
výběr traťového úseku pro realizaci porovnávacích trakčních výpočtů a jeho popis;
výběr hybridní jednotky a adekvátní čistě elektrické jednotky pro realizaci výpočtů;
trakční výpočty obou jednotek na vybrané trati;
zhodnocení výsledků provedených výpočtů.
Zásady pro vypracování
Dekarbonizace mobility je i na železnici aktuálním tématem. Jedním z řešení, která umožňují náhradu motorových vozů a jednotek, poháněných spalovacími motory, je provoz hybridních vozidel. Hybridní jednotky jsou vhodné zejména pro nasazení na vozebních ramenech, která jsou elektrifikovaná pouze v části své délky. Oproti čistě elektrické jednotce však hybridní jednotka vykazuje vyšší hmotnost, což se nutně projeví ve vyšší energetické náročnosti. Cílem této práce je proto porovnání energetické náročnosti provozu elektrické a hybridní jednotky na vybrané trati.
Vypracujte:
rešerši v současné době používaných hybridních jednotek pro regionální dopravu;
výběr traťového úseku pro realizaci porovnávacích trakčních výpočtů a jeho popis;
výběr hybridní jednotky a adekvátní čistě elektrické jednotky pro realizaci výpočtů;
trakční výpočty obou jednotek na vybrané trati;
zhodnocení výsledků provedených výpočtů.
Seznam doporučené literatury
[1] MICHÁLEK, T., ZELENKA, J.: Trakční mechanika. 1. vydání, 104 s. Pardubice: Univerzita Pardubice, Dopravní fakulta Jana Pernera, 2018. ISBN 978-80-7560-175-9.
[2] MICHÁLEK, T., ŠLAPÁK, J.: Vliv elektrifikace trati Klatovy-Železná Ruda na jízdní doby a spotřebu energie. In: Vědeckotechnický sborník ČD č. 42/2016. Praha: GŘ ČD, 2016. 17 s. ISSN 1214-9047.
[3] POHL, J.: Elektrická osobní železniční doprava na tratích bez liniové elektrizace. In: Vědeckotechnický sborník Správy železnic č. 3/2020. Praha: Správa železnic, s.o., 2020. 26 s. ISSN 2694-9172.
[1] MICHÁLEK, T., ZELENKA, J.: Trakční mechanika. 1. vydání, 104 s. Pardubice: Univerzita Pardubice, Dopravní fakulta Jana Pernera, 2018. ISBN 978-80-7560-175-9.
[2] MICHÁLEK, T., ŠLAPÁK, J.: Vliv elektrifikace trati Klatovy-Železná Ruda na jízdní doby a spotřebu energie. In: Vědeckotechnický sborník ČD č. 42/2016. Praha: GŘ ČD, 2016. 17 s. ISSN 1214-9047.
[3] POHL, J.: Elektrická osobní železniční doprava na tratích bez liniové elektrizace. In: Vědeckotechnický sborník Správy železnic č. 3/2020. Praha: Správa železnic, s.o., 2020. 26 s. ISSN 2694-9172.
Student přednesl obhajobu své bakalářské práce ve vhodném rozsahu. Student zodpověděl dotazy vedoucího i oponenta práce, a
také zodpověděl doplňující dotazy zkušební komise.