對貨車而言，其運行速度雖然比高速列車要低很多，但在其運行時，也有相當一部分能耗用于克服空氣阻力，主要原因是貨車的外部幾何形狀不合理，如車輛之間存在空擋，部分車輛為敞篷車(這種情況大大增加了空氣阻力)，研究表明，敞篷空車的空氣阻力甚至大于重車。針對此類問題，可以采取相應的有效措施，如給敞篷車加蓋，貨物組裝時優(yōu)化外露形狀等可以節(jié)約10%的能耗。

輪軌摩擦力與列車重量成正比，減輕列車車體重量即相當于減小了輪軌摩擦力，另外通過添加潤滑劑，減少車輪之間的側向摩擦力，也可以減小輪軌摩擦力，達到節(jié)能的作用。

3.減少轉化損失

列車運行過程中的能量轉換過程，發(fā)動機決定了能量轉換效率，對能耗的影響較大。

(1)對于電力機車，變壓器是發(fā)動機功效的重要影響因素，而傳統(tǒng)變壓器的效率與它的質量成正比，需要在效率與質量之間加以權衡以求得最佳效果。除此之外還可以進行牽引組件的創(chuàng)新，通過各牽引組件的智能聯(lián)合控制，提高整個牽引模塊的效率，達到節(jié)能的效果。

(2)對于內燃機車，主要的節(jié)能技術是改進噴油器，如增加噴油孔或進行二階段噴油，提高噴油壓力，上述措施可以提高內燃機燃燒效率15%～20%。

4.再生制動

電力機車和電傳動內燃機車均由牽引電動機驅動，當列車制動時，電動機可以轉變成發(fā)電機，把列車的動能轉換成電能，被吸收到儲能裝置或反饋到牽引電網，實現(xiàn)電能的再利用，這就是再生制動。再生制動技術非常適合于停站較多的列車運行模式如城際軌道交通，其總能耗可以下降15%～30%，具有很大的節(jié)能潛力。

5.列車節(jié)能操縱

列車從始發(fā)站運行至終到站，能耗會因不同的操縱方式而產生差異。如果列車行駛的時間相等，停站次數(shù)相同，能耗會因加速、減速情況不同存在較大的差異。最理想的列車運行方式是以較低的速度勻速前行，但現(xiàn)實環(huán)境下，由于受到乘客需求、機車特性、工程限速和線路條件等各方面的約束，列車并不能按理想狀態(tài)運行。經模型分析和理論研究得知，當列車經歷最大加速—勻速—惰行—最大減速制動這四個階段跨越兩個起停站時，能耗最小。若因某些列車的控制級位為離散或因線路存在陡坡而不能維持勻速狀態(tài)時，應盡可能控制列車速度保持準勻速。依照這種方式操縱列車時，可以降低總能耗8%～15%?？梢娙绻緳C增強節(jié)能意識，按照正確方式操控列車即可取得節(jié)能效果。

6.基本線路條件改善

線路條件對列車運行的能耗有很大的影響，根據(jù)理論推導，列車的運行速度越均衡，克服阻力所做的功就越小。因此，在設計鐵路線路時，要綜合考慮線路的工程造價和能耗情況，力爭線路平整，為日后的線路運營階段創(chuàng)造節(jié)能的潛在條件。城際軌道交通因站間距偏小，可以參考地鐵節(jié)能坡的設計，縱斷面可因勢制宜設計成“車站偏高，區(qū)間偏低”的凹形，使列車處于下坡段出站，以利于加速，處于上坡段進站以利于減速停站。其他的線路節(jié)能措施包括:高速鐵路鋪設無縫線路，提高線路平順性，減少列車運行時對鋼軌的撞擊，降低高速鐵路能耗等。

7.牽引供電系統(tǒng)改善

牽引供電系統(tǒng)主要包括牽引變電所和牽引接觸網。牽引變電所的節(jié)能措施有：(1)合理選擇變壓器類型，使牽引變壓器的電能損失降到最低，且盡可能選用容量利用率高且具有高過載能力，低阻抗電壓的牽引變壓器；(2)牽引變電所換接相序，減小單相牽引負荷在電力系統(tǒng)中引起的負序電流；(3)裝設并聯(lián)電容補償裝置，裝置的參數(shù)選擇，以濾掉3次諧波電流為主；(4)縮短牽引網供電臂長度，加大饋線截面或增設加強導線，采用單相自偶調壓器或增壓器提高牽引網電壓水平。

接觸網的節(jié)能措施有:(1)增設加強導線，綜合考慮加強導線的成本支出和電能節(jié)約的相互關系;(2)對牽引接觸網結構布置、材質和截面進行優(yōu)選，以降低牽引接觸網阻抗;(3)具備條件時，盡可能采用雙邊供電方式;(4)在雙線區(qū)段，采用上、下行線路接觸網于供電臂末端并聯(lián)供電;(5)在滿足對通信線路防干擾條件的電氣化區(qū)段，采用直接供電方式;(6)存在較大的迂回區(qū)段時，設置捷徑線等。

8.舒適性相關的能耗

車站是鐵路運輸網絡的節(jié)點，是旅客進出站、候車逗留的處所，車站的設備配置要滿足乘客的服務要求，如安全、舒適等。車站的空調、照明等設備通常占旅客運輸總能耗的1/5左右，受地區(qū)和季節(jié)的影響，甚至超過這個比例。影響空調系統(tǒng)的因素復雜而繁多，主要有客流密度、公共區(qū)面積和室內外溫差等，應根據(jù)環(huán)境與負荷變化調節(jié)相關參數(shù)，使空調系統(tǒng)經濟高效運行，達到節(jié)能目的。另外照明系統(tǒng)可根據(jù)不同運輸距離、客流規(guī)律和服務水平進行差異化配置，確保亮度適宜，效果良好且能耗較小。

三、鐵路運輸節(jié)能管理

鐵路運輸?shù)墓?jié)能管理可以分為微觀、中觀和宏觀層面。微觀層面是指通過優(yōu)化列車運行圖達到節(jié)能目的，具體方法有改善列車運營組織，減少列車停站，優(yōu)化緩沖時間和多開行重載貨車等；中觀層面指推行體制改革，建立節(jié)能激勵、監(jiān)督和監(jiān)測機制；宏觀層面著重制定技術標準、節(jié)能法規(guī)和政策，明確鐵路運輸總體能耗結構等。

1.微觀層面的節(jié)能管理

(1)減少停站。列車運行過程中若發(fā)生停車制動，則會損失大量的動能，能耗也將相應增加。據(jù)統(tǒng)計，列車制動耗能約占機車總牽引能耗的10%～20%，因此，列車運行時要盡量避免不必要的停車制動。但鐵路系統(tǒng)是耦合性非常強的系統(tǒng)，且現(xiàn)存的鐵路基礎設施多數(shù)達到了能力極限，路網中某處因意外情況發(fā)生延誤，可能導致許多連帶晚點，列車停站次數(shù)增多。因此，要確保鐵路系統(tǒng)通暢，需要借助移動通信網絡、遠程信息處理等現(xiàn)代通信技術，構建列車運行中央控制系統(tǒng)，減少列車運行延誤和沖突?，F(xiàn)代控制系統(tǒng)在確保鐵路運輸安全的基礎上，展現(xiàn)了極大的節(jié)能潛力。

(2)靈活的運營組織和編組。旅客列車滿載率越高，列車自重占總重比例就越低，單位旅客周轉量所消耗的能源降低，即單耗降低。由于我國全年的客流量在時間和空間上分布不均，如重大節(jié)假日客流量明顯增加，經濟繁榮地區(qū)客流量也遠高于經濟落后地區(qū)。因此，在客流量密度不大的情況下，可以采取靈活的運營組織模式和多變的編組方式，實現(xiàn)按流開行列車，在支線和干線間實行大小交路套跑;列車長度可根據(jù)乘客人數(shù)發(fā)生變化，客流量較大時，采用長編組，客流量較小時，采用短編組。動車組采用模塊化設計，較易實現(xiàn)這種長短編組的切換。

(3)貨運重載。牽引重量對列車運行單耗有重要的影響，當牽引重量增加時，列車運行單耗顯著降低。安排貨物列車編組計劃時，合理配置機車，使機車牽引重量科學合理，提高機車運用效率。

(4)減少單機和空車。機車和車輛調配時需要開行部分空車與單機，這屬于鐵路運輸組織的一部分。據(jù)蘭州鐵路局統(tǒng)計，由于運行圖編制存在不合理因素，造成單機走行率較高，2006年電力機車單機率達6.5%，內燃機車單機率達7.2%，能耗占全年機車總能耗的1.8%。因此要力爭少開空車，避免單機走行，減少鐵路系統(tǒng)的“無用功”，減少能源消耗損失。

(5)緩沖時間優(yōu)化。為了增加鐵路運輸系統(tǒng)的可靠性，在列車區(qū)間運行和車站停車都加入了一定的緩沖時間，以確保列車準點運行。據(jù)調查，雖然乘客較多從時間成本出發(fā)考慮快捷性，但相對于爭取更少一點的旅行時間而言，更傾向于列車的準點。能源消耗對鐵路系統(tǒng)中所布設的緩沖時間非常敏感，尤其是緩沖時間較少(<5%)的情況下，稍增加一些緩沖時間，將大大節(jié)約能耗。

因此，需要綜合考慮時間成本和節(jié)能來優(yōu)化緩沖時間，力爭整體效益最大化。此外，還可以采取一些措施增加緩沖時間，如合理設置車站的電子信息指示系統(tǒng)，使旅客在最短的時間內上下車、進出站，增加車站的緩沖時間；盡力移除區(qū)間不合理的低限速，提高列車的區(qū)間運行速度，增加區(qū)間的緩沖時間，這些措施都同時減少了旅行時間和能源消耗。

2.中觀層面的節(jié)能管理

(1)能耗的測量和記錄。

能耗監(jiān)測本身并不節(jié)約能源，但可以為用能單位的節(jié)能技術和節(jié)能管理提供客觀公正的事實依據(jù)，以便更好地認識諸如車體輕量化、再生制動和貨運重載等技術措施的節(jié)能數(shù)量和節(jié)能效應，進而統(tǒng)籌安排各項節(jié)能技術的應用。

(2)管理和組織。

建立科學合理的獎罰機制，采取能源經濟承包和節(jié)能指標考核等經濟手段，激勵鐵路各單位和個人的節(jié)能積極性；加強節(jié)能宣傳工作，舉辦培訓研討會，提高乘務員的節(jié)能意識，對節(jié)油突出者給與物質鼓勵和精神鼓勵；建立鐵路各關聯(lián)企業(yè)的激勵機制，如對車輛制造商，若生產車輛的平均質量/座低于某給定標準，則給與一定的獎勵，激發(fā)關聯(lián)企業(yè)技術革新的動力。對重點用能設備如牽引變電所、電動機等進行單項測試，達不到用能標準的設備限期進行改造或淘汰。

(3)合同能源管理。

積極推行“合同能源管理”的節(jié)能新模式，2010年4月2日，國務院轉發(fā)了國家發(fā)展和改革委員會等部門聯(lián)合制定的《關于加快推行合同能源管理促進節(jié)能服務產業(yè)發(fā)展的意見》，要求各地區(qū)各部門結合實際情況貫徹執(zhí)行。合同能源管理是一種新型的市場化節(jié)能機制，其實質是以減少的能源費用來支付節(jié)能項目全部成本的節(jié)能業(yè)務方式。鐵路行業(yè)已成立了由多家出資的中國鐵路節(jié)能技術服務公司，通過融資進行多項節(jié)能技術改造，用項目產生的節(jié)能效益返還資金，調動了用能單位節(jié)能改造的積極性。

3.宏觀層面的節(jié)能管理

(1)牽引動力升級。

我國鐵路幾十年來一直致力于推進牽引動力結構改革。推薦電力牽引代替蒸汽牽引和內燃牽引，因為電力機車比蒸汽機車和內燃機車的能耗要低，且排放大幅度下降。根據(jù)鐵道部的要求，“十一五”期末電力機車牽引比重要達到80%以上，新建的客運專線要全部使用電力牽引。因此要大力發(fā)展電氣化鐵路，加快機車牽引動力換代，使鐵路能耗結構更趨合理，降低對石油的依存度。

(2)制定規(guī)范和標準。

技術規(guī)范和標準是軌道交通工程建設的基礎，是開展鐵路工程建設的基礎，對建設質量和技術參數(shù)等起到關鍵作用，決定著鐵路的行業(yè)規(guī)范和發(fā)展方向。為加強鐵路工程項目節(jié)能管理，1986年鐵道部發(fā)布了《鐵路工程節(jié)能設計規(guī)范》，于2001年進行了修訂。為加強節(jié)能統(tǒng)計分析，1995年鐵道部發(fā)布了《鐵路企業(yè)能源消耗與節(jié)約統(tǒng)計辦法》，于2007年進行了修訂。根據(jù)節(jié)能法對合理用能和節(jié)能技術進步的要求，鐵道部于1999年組織編制了《鐵路節(jié)能技術政策》，于2007年進行了修訂。通過建立科學的標準和規(guī)范體系，切實把握與節(jié)能有關的技術參數(shù)，引導鐵路發(fā)展的方向。

參考文獻：

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[2]柏,毛保華,周方明等.基于功耗分析的貨物列車節(jié)能運行控制方法研究[J].交通運輸系統(tǒng)工程與信息,2009,9(3).