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《北京交通大学》 2013年
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城市轨道交通系统碳排放评估及集成优化控制方法研究

郜新军  
【摘要】:随着城市轨道交通运营里程及运能的快速增长,其电力供给将大幅增加。由于电力生产同样会以一定的比率产生碳排放,因此城市轨道交通系统碳排放量也会随之增加。碳排放评估方法及节能减排方法已成为城市轨道交通可持续发展的重要研究课题。 本论文从全生命周期角度研究了城市轨道交通系统碳排放评估及碳排放减少方法。建立了城市轨道交通系统建设及运营阶段的碳排放评估模型,重点研究了多车再生制动能技术以及列车与车站的集成优化控制策略,评估分析了各节能方法的减排效果。立足于交通与能源关键问题,研究成果对实际城市轨道交通系统设计优化具有指导意义。论文的具体内容如下: 首先,论文对比分析了当前主要的国际碳排放评估标准,选择适合城市轨道交通系统的GHG Protocol国际碳排放评估标准评估城市轨道交通系统全生命周期的碳排放; 其次,论文通过分析国外轨道交通全生命周期碳排放评估结果,归纳总结得出城市轨道交通系统全生命周期运营阶段碳排放最高,其次是基础设施建设阶段,维护及处理阶段碳排放很少。为论文详细研究运营和阶段碳排放提供了依据; 然后,论文建立了城市轨道交通系统建设及运营阶段的碳排放评估模型,并结合城市城市轨道交通实际案例进行了评估。进一步研究了城市轨道交通系统全生命周期碳排放减少方法; 接着,论文以设计阶段的节能坡案例为典型,通过对不同节能坡的设计进行碳排放评估,提出节能坡的最优设计策略; 再接着,论文对运营阶段碳排放最多的列车牵引碳排放减少方法进行了研究。首先研究了基于极大值原理的单车节能优化策略,通过仿真验证了该方法节能减排的效果。进一步研究了多车再生制动能利用技术,利用本文提出的碳排放评估方法分析了再生制动能技术的节能减排效果; 最后,论文对运营阶段碳排放较多的车站碳排放减少方法进行了研究。通过研究列车与车站的集成优化控制来降低车站运营阶段碳排放,并评估分析了该方法的节能减排效果。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:X322;U29

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