鉄道車両のエネルギー消費原単位簡易計算法

鉄道事業者における省エネ計画作成を支援するために、車両のエネルギー消費原単位の簡易計算法を開発しました。

鉄道事業者が省エネを推進するための省エネ計画を作成する際には、車両のエネルギー消費量を見積もる必要があります。車両のエネルギー消費量を計算により求める際には、通常の場合、走行シミュレーションが行われます。しかし、走行シミュレーションを行うためには路線や車両の詳細なデータを入力する必要があり、時間と労力がかかります。そこで、走行シミュレーションを行わずに、ダイヤから求められる平均駅間距離や平均速度を用いて、手軽に車両のエネルギー消費量を計算できる方法を開発しました(文献1)。

本方法では実際の車両の走行データを分析して得られた回帰式を用いることで、平均速度等から到達最高速度等を推定し計算に用いています。そのため、走行シミュレーションを行わないにも関わらず、実測値と概ね一致する結果が得られます。図1、図2に電車とディーゼル車についての計算結果と実測値の比較例を示します。

図1 電車のエネルギー消費原単位の計算結果と実測値の比較
図2 気動車のエネルギー消費原単位の計算結果と実測値の比較

本方法では、エネルギー消費原単位の車種による違いだけではなく、運用による違いも考慮することができます。例えば、駅間距離の短い通勤電車の場合においては、抵抗制御車のブレーキによる損失の割合が大きいため、回生ブレーキが使えるインバータ電車に置き換える効果が大きいことが図1(車両A、車両E)から確認できます。その一方で図1(車両F)から分かるように特急電車の場合には走行距離の中でブレーキをかけて停車する頻度が少ないため、抵抗制御車でもブレーキによる損失の割合が小さく、インバータ車に置き換えることによる省エネ効果は通勤電車の場合に比べて小さくなります。本簡易計算ではそのような効果も考慮して、的確に省エネ効果を評価することができます。そのため、本方法を活用することで、様々な省エネ技術を効果的に導入するための検討を行うことができます(文献2)。

簡易計算法デモ

参考文献

PAGE TOP