Ricardo levert berekeningen van energieverbruik op toekomstige Parijse metrolijnen

Het internationaal opererende ingenieursbureau Ricardo Rail heeft schattingen gemaakt van het energieverbruik van drie toekomstige lijnen van de Parijse metro. Dit stelt openbaar vervoerbedrijf Keolis in staat om te anticiperen op toekomstige exploitatiekosten en mogelijkheden voor efficiëntieverbeteringen te identificeren.

Lijnen 16, 17 en 18 zullen deel uitmaken van Grand Paris Express, een nieuw netwerk van snelle transitoroutes dat de Franse hoofdstad omringt en passagiers in staat stelt om van voorstad naar voorstad te reizen zonder door het centrale district te hoeven rijden. Lijn 16 zal tien nieuwe stations aandoen op een 27 km lange route door de oostelijke wijken van Parijs; Lijn 17
zal zich over 16 km uitstrekken naar het noordoosten van de stad en negen stations bedienen, waaronder het vliegveld Charles De Gaulle; Lijn 18 zal 10 stations bedienen op een route van 33 km van Aéroport d’Orly naar Versailles-Chantiers.

Deze volautomatische metro zal in de tweede helft van 2026 in gebruik worden genomen. Routes 16 en 17 zullen aansluiten op het station Saint-Denis-Pleyel dat in juni 2024 werd geopend om het nabijgelegen Stade de France te bedienen, waar een groot deel van de Olympische Zomerspelen van 2024 plaatsvinden. Het station zal een sleutelrol spelen bij de Olympische Spelen en Paralympics van Parijs 2024 en een belangrijk knooppunt zijn voor het Grand Paris Express-netwerk.

Tijdens het competitieve proces om de concessiehouder voor Lijnen 16, 17 en 18 te selecteren, wilde openbaar vervoerbedrijf Keolis nauwkeurige berekeningen van het energieverbruik opnemen in hun inzending, en ook benadrukken waar ze energie-efficiënte maatregelen konden introduceren zonder impact op de vereiste serviceniveaus.

Ricardo’s team werd aangesteld door Keolis om de berekeningen uit te voeren die zich niet alleen uitstrekten over de tractie-energie (met beide lijnen die werken op een 1500Vdc netwerk), maar ook de energie voor de subsystemen zoals de boordverwarming, verlichting, ventilatie en koeling.

Johan van der Werf, Principal Technical Consultant bij Ricardo, legt uit dat bij de berekeningen rekening moest worden gehouden met een groot aantal factoren die specifiek zijn voor elke route, van de schommelingen in het aantal passagiers gedurende de dag tot de invloed van hellingen, bochten en tunnels. “Om te beginnen ontwikkelden we een digitaal model van elke lijn, waarin we de infrastructuur en het rijprofiel van de routes simuleerden”, zegt Van der Werf. “Op basis daarvan hebben we het energieverbruik tussen twee haltes berekend, waarbij we bijvoorbeeld de waarschijnlijke acceleratie- en rembewegingen hebben beoordeeld, evenals de energie die wordt gebruikt op stilstandpunten wanneer het voertuig stilstaat.”

“Het werk is deels gebaseerd op eerdere berekeningen van het energieverbruik die we voor de Nederlandse vervoerders hebben uitgevoerd. In de loop der jaren hebben we robuuste methodes ontwikkeld voor het modelleren van de interacties tussen het rollend materieel, de infrastructuur en de besturingssystemen. Het is nooit een kwestie van opdrachten uit het verleden herhalen. Elke lijn heeft een unieke operationele omgeving met: snelheidsprofielen, hellingen, tunnels, enzovoort.”

Efficiënte rijtechnieken

Het project was ook een gelegenheid om projecties te maken over hoe het energieverbruik door Keolis kan worden beheerd tijdens de dagelijkse operaties. “Met onze modellen kunnen we een reeks variabelen testen. Door bijvoorbeeld verschillende dienstregelingen te vergelijken, konden we vaststellen waar efficiënte rijtechnieken zouden kunnen bijdragen aan een lager energieverbruik. Hierbij valt te denken aan coasting (waarbij de trein de tractie uitschakelt wanneer hij het station nadert om het station met zo min mogelijk remmen te bereiken) of het markeren van locaties op de route waar snelheidsbeperkingen kunnen worden toegepast zonder de dienstcapaciteit te beïnvloeden.”

De waarde die wij bieden ligt in onze ervaring om rekening te houden met de vele factoren die de nauwkeurigheid van de berekeningen kunnen verstoren”, aldus Van der Linden.
de nauwkeurigheid van de berekeningen kunnen verstoren”, vervolgt Van der Werf. “Het is een complexe taak. Maar onze berekeningen zijn gebaseerd op de diepgaande kennis van rollend materieel en energieverbruik die we in tientallen jaren hebben opgebouwd. We weten welke parameters van het rollend materieel, de infrastructuur en de exploitatie van invloed zijn op het energieverbruik en waar bepaalde
maatregelen kunnen zorgen voor energie-efficiëntie.”

Île-de-France Mobilités heeft Keolis vervolgens het contract gegund voor de exploitatie van de metrolijnen 16, 17 en 18. Naar verwachting zullen de lijnen in 2026 in gebruik worden genomen. Het zevenjarige contract voor de lijnen 16 en 17 omvat ook de exploitatie van het station Saint-Denis Pleyel, dat vanaf de zomer van 2024 een integrale rol zal spelen bij de Olympische Spelen en Paralympics van 2024 en zowel de belangrijkste atletiek- en watercentra als het Olympisch Dorp van de atleten zal bedienen.