Um modelo computacional para a otimização da eficiência energética de um sistema metroferroviário utilizando algoritmos genéticos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Martins, Marcelle Batista
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19869
Resumo: The electric motors of the trains and wagons of a Metroferroviário System are fed by the electric energy, necessitating a high energy demand. In addition, this rail transport system has grown every day and with this, currently seek solutions to optimize the consumption of electricity. This work aims to present an analysis of the manual conduction of the TUEs (Electric Unit Trains) of the CBTU (Brazilian Company of Urban Trains) - Recife, as well as to demonstrate an analysis on the use of electric energy provided by the engines in the processes of acceleration and braking . To this end, a general model will be proposed that includes the analysis of speed profiles, where we also call the Speed Profile Optimization Model. This model includes empirical simulations with real data collected through sensors at METROREC stations and demonstration of the development of a Genetic Algorithm of Artificial Intelligence appropriate for the context. Thus, after presentation of this model, it will be validated with the help of software where the proposed model was implemented using the Java programming language. By simulating the real data, it is intended to demonstrate that controlling the speed profiles of trains, considering some limits, restrictions and parameters, will reduce the energy consumption in the metro-rail network, which will favor a more sustainable transport and a reduction of expenditure. The model can be adapted to other metro rail networks, but can also serve as a prototype for academia and industry.
id UFPB-2_21c7e90585e3344bbf6c201d0f336e0a
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpb.br:123456789/19869
network_acronym_str UFPB-2
network_name_str Repositório Institucional da UFPB
repository_id_str
spelling Um modelo computacional para a otimização da eficiência energética de um sistema metroferroviário utilizando algoritmos genéticosSistema metroferroviárioEficiência energéticaModelagem matemáticaModelagem computacionalAlgoritmo genéticoMetroferroviário systemEnergy efficiencyMathematical modelingComputational modelingGenetic algorithmCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAThe electric motors of the trains and wagons of a Metroferroviário System are fed by the electric energy, necessitating a high energy demand. In addition, this rail transport system has grown every day and with this, currently seek solutions to optimize the consumption of electricity. This work aims to present an analysis of the manual conduction of the TUEs (Electric Unit Trains) of the CBTU (Brazilian Company of Urban Trains) - Recife, as well as to demonstrate an analysis on the use of electric energy provided by the engines in the processes of acceleration and braking . To this end, a general model will be proposed that includes the analysis of speed profiles, where we also call the Speed Profile Optimization Model. This model includes empirical simulations with real data collected through sensors at METROREC stations and demonstration of the development of a Genetic Algorithm of Artificial Intelligence appropriate for the context. Thus, after presentation of this model, it will be validated with the help of software where the proposed model was implemented using the Java programming language. By simulating the real data, it is intended to demonstrate that controlling the speed profiles of trains, considering some limits, restrictions and parameters, will reduce the energy consumption in the metro-rail network, which will favor a more sustainable transport and a reduction of expenditure. The model can be adapted to other metro rail networks, but can also serve as a prototype for academia and industry.NenhumaOs motores elétricos dos trens e vagões de um Sistema Metroferroviário são alimentados pela energia elétrica, necessitando de uma demanda elevada de energia. Além disso, este sistema de transporte sobre trilhos tem crescido cada dia mais e, com isto, atualmente buscam-se soluções para otimizar o consumo da energia elétrica. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma análise da condução manual dos TUEs (Trens Unidade Elétricos) da CBTU (Companhia Brasileira de Trens Urbanos) - Recife, bem como demonstrar uma análise sobre a utilização da energia elétrica disponibilizada pelos motores nos processos de aceleração e frenagem. Para este fim será proposto um modelo geral que engloba a análise dos perfis de velocidade, que chamamos aqui também de Modelo para a Otimização de Speed Profile. Este modelo inclui simulações empíricas com os dados reais colhidos através de sensores nas estações do METROREC e demonstração do desenvolvimento de um Algoritmo Genético da Inteligência Artificial apropriado para o contexto. Assim, após apresentação deste modelo, o mesmo será validado com o auxílio de um software onde o modelo proposto foi implementado, utilizando a linguagem de programação Java. Através das simulações com os dados reais, pretende-se demonstrar que controlando os perfis de velocidade dos trens, considerando alguns limites, restrições e parâmetros, ocorrerá a redução do consumo de energia na malha metroferroviária, o que irá favorecer um transporte mais sustentável e uma redução monetária dos gastos. O modelo pode ser adaptado para outras malhas metroferroviárias, como também pode servir de protótipo para a academia e indústria.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPBLima Filho, Abel Cavalcantehttp://lattes.cnpq.br/0801399035139894Martins, Marcelle Batista2021-03-26T19:37:45Z2020-03-062021-03-26T19:37:45Z2018-08-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19869porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-06-25T00:30:21Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/19869Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462021-06-25T00:30:21Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
dc.title.none.fl_str_mv Um modelo computacional para a otimização da eficiência energética de um sistema metroferroviário utilizando algoritmos genéticos
title Um modelo computacional para a otimização da eficiência energética de um sistema metroferroviário utilizando algoritmos genéticos
spellingShingle Um modelo computacional para a otimização da eficiência energética de um sistema metroferroviário utilizando algoritmos genéticos
Martins, Marcelle Batista
Sistema metroferroviário
Eficiência energética
Modelagem matemática
Modelagem computacional
Algoritmo genético
Metroferroviário system
Energy efficiency
Mathematical modeling
Computational modeling
Genetic algorithm
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short Um modelo computacional para a otimização da eficiência energética de um sistema metroferroviário utilizando algoritmos genéticos
title_full Um modelo computacional para a otimização da eficiência energética de um sistema metroferroviário utilizando algoritmos genéticos
title_fullStr Um modelo computacional para a otimização da eficiência energética de um sistema metroferroviário utilizando algoritmos genéticos
title_full_unstemmed Um modelo computacional para a otimização da eficiência energética de um sistema metroferroviário utilizando algoritmos genéticos
title_sort Um modelo computacional para a otimização da eficiência energética de um sistema metroferroviário utilizando algoritmos genéticos
author Martins, Marcelle Batista
author_facet Martins, Marcelle Batista
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Lima Filho, Abel Cavalcante
http://lattes.cnpq.br/0801399035139894
dc.contributor.author.fl_str_mv Martins, Marcelle Batista
dc.subject.por.fl_str_mv Sistema metroferroviário
Eficiência energética
Modelagem matemática
Modelagem computacional
Algoritmo genético
Metroferroviário system
Energy efficiency
Mathematical modeling
Computational modeling
Genetic algorithm
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic Sistema metroferroviário
Eficiência energética
Modelagem matemática
Modelagem computacional
Algoritmo genético
Metroferroviário system
Energy efficiency
Mathematical modeling
Computational modeling
Genetic algorithm
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description The electric motors of the trains and wagons of a Metroferroviário System are fed by the electric energy, necessitating a high energy demand. In addition, this rail transport system has grown every day and with this, currently seek solutions to optimize the consumption of electricity. This work aims to present an analysis of the manual conduction of the TUEs (Electric Unit Trains) of the CBTU (Brazilian Company of Urban Trains) - Recife, as well as to demonstrate an analysis on the use of electric energy provided by the engines in the processes of acceleration and braking . To this end, a general model will be proposed that includes the analysis of speed profiles, where we also call the Speed Profile Optimization Model. This model includes empirical simulations with real data collected through sensors at METROREC stations and demonstration of the development of a Genetic Algorithm of Artificial Intelligence appropriate for the context. Thus, after presentation of this model, it will be validated with the help of software where the proposed model was implemented using the Java programming language. By simulating the real data, it is intended to demonstrate that controlling the speed profiles of trains, considering some limits, restrictions and parameters, will reduce the energy consumption in the metro-rail network, which will favor a more sustainable transport and a reduction of expenditure. The model can be adapted to other metro rail networks, but can also serve as a prototype for academia and industry.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-08-31
2020-03-06
2021-03-26T19:37:45Z
2021-03-26T19:37:45Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19869
url https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19869
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UFPB
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UFPB
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPB
instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
instname_str Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron_str UFPB
institution UFPB
reponame_str Repositório Institucional da UFPB
collection Repositório Institucional da UFPB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
repository.mail.fl_str_mv diretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.br
_version_ 1863379029881520128