智能HPT:一种节省燃料和减少排放的绝妙方法

作者:David Eldredge, 威廉Schoonmaker和Kiron Vegas

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Introduction

在提高燃油效率和减少温室气体排放的过程中, 控制每吨马力(HPT)是必不可少的

原因如下:马力需求因火车组成、地形和其他运行条件而异. 当铁路建造火车时, 他们需要确保他们有足够的迪士尼3彩乐园动力来通过路线上最陡峭的坡度(统治坡度). 通常会发生什么, however, 难道统治等级只是整个旅程的一小部分吗. So, 在努力满足最危急条件下的需要, 在余下的行程中，有多余的马力被消耗掉. 而多余的马力会导致更高的燃料消耗和相关的排放.

解决这个问题的关键是优化每吨马力.

马力每吨:入门

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迪士尼3彩乐园功率与列车重量之比是每吨马力. Specifically, 它的计算方法是把火车上所有迪士尼3彩乐园的马力加起来，除以火车的重量(以吨为单位).

由此产生的马力比很重要，因为它是用来告知给定列车需要多少功率的度量. 这取决于它能运载多少货物, for example, 一列火车可能有75节车厢，另一列火车可能有100节车厢. So, using HPT, 或每吨马力, 作为一种度量标准，它有助于规范该路线上所有列车的功率利用率. 这样一来，就减少了每段行程中使用的迪士尼3彩乐园数量.

那么，铁路如何管理特定的HPT?

Challenges

管理每吨马力是一项挑战.这里有一个例子:

• 假设我们有一列完美的火车:两台迪士尼3彩乐园，每台马力4000马力，拖重8000吨. 对于这个例子，我的铁路规则是运行在0.5 HPT. 所以，这就意味着要手动隔离一辆迪士尼3彩乐园. 现在，让我们把它变得更像现实世界:又有一辆车出现了. 现在我的火车重8100吨. 因为操作规则是0.5 HPT，唯一的开关就是打开或关闭火车头，火车从0开始.49 HPT to 1.0 HPT. 所以，你最终不得不在整个旅程中操作两台迪士尼3彩乐园.

更复杂的是手动控制HPT的困难任务. 人类很难计算出在旅途的每个阶段他们需要多少能量，不需要多少能量. 从考虑列车长度, 速度限制, terrain, 还有天气状况, 这个过程需要大量的体力和脑力劳动. In addition, 诸如限制缺口或关闭某些迪士尼3彩乐园之类的策略, 要求机组人员遵守并记住要这样做. 所有这些都是在不断变化的环境背景下进行的. 其结果是:火车超载，效率低下.

那么，铁路如何解决这些挑战，并从优化的每吨马力中获益呢?  答案是通过智能HPT实现自动化.

Smart HPT

智能HPT优化列车性能为给定的马力每吨的目标.

Smart HPT的基础是Trip Optimizer巡航控制. 因为Trip Optimizer有关于列车组成和重量的数据，并了解轨道的地形和拓扑结构, 智能HPT可以准确地确定路线上每个点所需的马力. 结果是:铁路在不影响速度的情况下自动节省燃料和减少排放.

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智能HPT由三个特性组成:

1. Smart Planner:通过修改Trip Optimizer计划来限制列车的HPT，以匹配铁路要求的列车和路线的HPT限制，从而避免马力过大. 这种强大的功能可以根据列车的位置自动限制HPT. 它可以防止火车动力过大.
2. Auto Idle:识别马力过大，自动空转拖尾机组，无需调整列车速度. 这一特征表明，迪士尼3彩乐园发动机在转速较高时效率更高, 所以最好有一个火车头, say notch 5, 比在2号槽口有三个火车头要好. 任何时候，自动怠速看到行程优化器计划的速度可以保持只有一个迪士尼3彩乐园的动力, 然后，它让落后的机组空转，只让领先的机组在线运行.
3. Network Control:利用内部控制自动隔离车头. 隔离的单位将按照铁路的特定规则关闭. 这一特性允许引导单元命令尾随单元进行隔离, 不需要有人回去亲自拨动开关. 这进一步节省了燃料因为被隔离的迪士尼3彩乐园是由汽车发动机启停(AESS)管理的. 因此，它可以完全关闭，根本不运行，节省燃料.

In addition, 智能HPT可以确定迪士尼3彩乐园是否没有按照计划速度运行并进行相应的自我调整, 恢复供电以避免熄火并维持计划.

Conclusion

智能HPT将猜测和脑力规划从控制每吨马力中剔除，而不会减慢火车的速度. The result:

• 节油减排:5-10% (5% EPA认证)
• 改进列车操作

关于作者:

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Dave Eldredge 您是Wabtec行程优化器的产品线负责人吗. 他负责行业领先的能源管理解决方案的开发和商业化. Dave在数字电子领域拥有超过17年的经验.

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威廉Schoonmaker 是Wabtec的产品经理吗. William拥有超过25年的开发和实施货运列车控制产品的经验，其中包括超过10年的旅行优化器工作经验.

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Kiron Viegas 是Wabtec的产品经理. Kiron在技术行业从事工程和产品管理工作超过25年，热衷于解决货运铁路运营中的可持续性和自动化挑战.