摘要：科学技术的迅速发展带动了城市建设的发展。城市轨道交通作为城市建设的一个重要组成部分，对人们的生活出行具有非常重要的意义。基于城市轨道交通节能技术应用所具有的价值，对当前我国城市轨道交通节能技术的发展现状进行分析，并研究其发展趋势，带来了更高的社会经济效益，促进了我国城市轨道交通节能技术的可持续发展。
关键词：城市轨道交通节能；思考；展望
引言
目前轨道交通节能技术工作尚在起步阶段，设计、施工、运营、管理各个阶段均缺乏完整的节能技术体系，行业基础薄弱同时轨道交通行业专业多，节能技术工作涉及包含车辆、供电、机电、弱电、场段设备在内的近30个专业。每个专业在节能领域均有各自特点，尤其是近年来各种新技术、新设备的不断推出，技术条件和实际节能效果参差不齐。现有的民用建筑节能技术体系无法满足工作需求。需要对节能工作进行系统性的梳理，尤其单项节能设备和技术，需要重点研究适用与轨道交通领域的专项技术要求和评价方式。本文通过分析现有的轨道交通行业规范，实地考察已实施节能改造的车站，总结了目前城市轨道交通节能技术现状与特点，提出了现阶段节能技术、能耗标准的部分不足与研究需求点，抛砖引玉，为下阶段的研究方向提供参考。
1城市轨道交通节能技术应用所具有的价值
在当前的现代城市中，人们需要具备极强的环保意识，尽可能在生活、出行过程中选择绿色交通方式，因而城市轨道交通成为了首选。但从某个层面上分析，虽然城市轨道交通具有运行效率高、客运量大等特征，但其对电能的消耗非常大。想要让城市轨道交通真正意义上成为绿色交通，必须要在其建设与运营管理过程中遵循以人为本的原则，尽可能地为旅客提供更优质服务。同时加大对其节能技术的研究力度，让能源可以得到合理利用，减少对环境所造成的污染。所以，在城市轨道交通发展过程中，需要制定出与项目运营相匹配的标准以及节能措施。根据城市轨道交通所在地的能源供应情况，制定出相应的节能技术标准，促进城市轨道交通得到可持续发展。对于节能技术而言，其所涵盖的技术层面非常广，必须要围绕利用有限能源获取更多社会以及经济效益为目标，发挥出各层面的积极影响因素，彻底将节能技术、分析以及管理进行有机结合，最终实现降低城市轨道交通综合能耗指标的目标。
2优化崔氏分析
2.1敷设方式
高架、地面和地下线是城市轨道交通敷设的方式，从轨道交通的附加阻力方面来看，以地下线的坡道附加阻力、曲线附加阻力、隧道附加阻力为最大，其次是地面线与高架线，另外，对地面或高架线进行充分的利用，能够有效地减少通风设备、排水设备、车站和隧道照明等设备所造成的电能损耗。综上所述，线路的敷设方式的选择，将会对牵引能耗的大小产生直接影响。通过对部分城市轨道交通线路的敷设方式与牵引能耗进行分析，可以得知地面和高架线在曲线和坡度的设计条件上与地下线相比要具有一定的优势，车体内在照明时所需要的电量比较小，且地面和高架线的耗电要比地下线小，比如在北方，由于冬季十分寒冷，所以车内需要采取用取暖设备，这种设备对电量的损耗比较大，因此地面和高架在敷设方面就不再具备很大的优势，在重庆，由于其在单轨采用的是橡胶轮胎，其会产生较大的摩阻力，因此会使牵引能耗增加，还有一些由于采用了地面或高架敷设的方式使坡度起伏较大，导致列车在行驶时需要频繁地爬坡和制动，所以地面线和高架线的敷设方式与纯地下线敷设方式相比，其在减少牵引电耗上并不具备很大的优势。
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2.2线路纵断面
牵引力、基本运行阻力、曲线阻力、风阻力和坡度阻力等因素，都会对列车有一定的阻碍作用，它们产生的各类阻力均与行驶相背，坡度阻力的方向是变化的。行驶在上坡路段中，由于受到上坡阻力的影响，使行驶速度自然的降低；在列车下坡时会受到预期运行方向相同的坡道阻力，会使列车运行的速度加快。为了了减少能量的损耗，在设计轨道交通线路纵断面时，在凸形坡段上设置车站位置，这能够使列车进站上坡所产生的动能转化为势能，使列车出站时下坡所产生的势能转化为动能，从而使能量得到节约。这种设计被称之为节能坡设计，为了使节能坡的设计达到节能的效果，对节能坡的设计有一些要求，其需要对节能坡的坡度、坡长、位置进行精确地计算以及合理地选择，另外，也应科学地设计好缓坡连接方案，最大程度地实现有效节能的目的。
2.3新型设备以及管理系统的研发
虽然当前我国的城市轨道交通已经采用了许多的节能技术，但依然具有较大的节能发展空间。比如：节能型设备以及管理系统研发。相关研究人员应该加大对高效、低耗的新型设备的研发力度。在进行项目设计规划时，应该结合当地施工条件，以节能为主要设计核心，通过不断创新来研发出不同类型的节能方案。比如：对城市轨道运行环境的智能控制、智能变频技术在通风空调系统中的应用等。通过这些节能技术的应用，可以对各节点开展节能调控。此外，各个城市轨道交通设备供应商应该加大技术革新力度，围绕设备的节能降耗来进行设备研发。比如：再生电能吸引技术。此项技术在国内的发展并不成熟，需要以进口设备来实现，所产生的高成本问题对此技术的推广与应用形成了一定的影响。我国需要加大相关设备技术的研究力度，为城市轨道交通节能减排奠定基础。
2.4既有车站节能策略与技术现状
轨道交通车站机电系统包括轨道牵引、通风空调、照明、电梯等多个子系统，但主要的节能技术大多体现在通风空调系统与照明系统。（1）车站通风空调系统节能研究现状与趋势。城市轨道交通系统中，通风空调系统是重要的用电大户，其运行能耗约占车站总能耗的40%。通风空调系统的节能重点在于结合地铁车站热环境的特点对设备进行精细化的控制和运行。在此方面，清华大学进行了长期的研究，朱颖心、江亿等提出了水力网络流动不稳定过程的算法，以及分析长期不稳定传热的特征值法，在此基础上开发了地铁热环境模拟分析软件STESS。对于活塞风对站台的影响，李先庭用CFD方法（计算流体力学）进行了数值模拟，李晓锋则用示踪气体实验方法进行实际测试。在这些研究的基础上，江泳等学者研究了车站通风空调系统的运行策略。上述研究为通风空调系统节能奠定了良好的基础。然而，随着地铁建设的飞速发展，出现了新的站台形式（全屏蔽、半屏蔽），空调需求发生了改变，监控系统智能化程度大幅提升，既有研究成果已经不能适应当前通风空调系统节能运行的需求，需要在此基础上提出新的能够适应车站现状的通风空调系统节能运行策略。（2）车站照明系统节能研究现状与趋势。随着照明技术的发展，车站照明系统可以实现良好的节能收益。但是，目前照明系统的节能改造方案相对简单，多局限在更换灯具方面，存在光环境改变、灯具照度随时间下降等问题，因此，对车站照明节能应进行更深入的研究。照明节能的基础是车站光环境动态需求研究。现有规范给出了车站照明的基本要求，但是在实际运行过程中，车站各功能区对照度等因素的要求是动态变化的，例如，机房在有人员在场时应提供足够的照度以满足人员检查设备的需求，但在没有人员在场时仅需满足安全监视的需求。目前的研究对各功能区光环境的动态需求研究不足。
结语
综上所述，随着我国社会经济的不断发展，人们对城市建设提出了更高的要求。城市轨道交通作为城市建设的重要组成部分，需要不断地融入适用性较强的节能技术，并结合节能技术的发展趋势以及城市轨道交通建设需求，制定出可行性、灵活性较强的建设方案，促进我国城市轨道交通的可持续发展。
参考文献：
[1]王鸣.城市轨道交通节能评估探讨——以成都轨道交通11号线工程为例[J].低碳世界，2018（3）：296-297.
论文作者:孙咏悦,李意,孙剑颖
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/15
标签：轨道交通论文; 节能论文; 城市论文; 节能技术论文; 阻力论文; 车站论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第21期论文;