High-speed railways provide fast, comfortable and environmentally friendly transportation for passengers. However, they are fraught with high investment costs that decrease the willingness of governments to construct new lines. This thesis proposes a new way of building high-speed railways to decrease investment costs, where power from overhead wire is, for the majority of a journey, substituted with power from batteries located on the train sets. Not only can the construction and maintenance costs for the overhead wire itself be reduced; as tunnels can be narrowed when no overhead wire is needed, tunnelling costs decrease as well. An algorithm using dynamic programming is devised which calculates the optimal placement of overhead wire given a velocity and altitude profile of a journey, which is then applied on the planned Swedish high-speed line Ostlänken. The cost savings amount in total to approximately 5.689 billion SEK. It is a significant reduction in absolute terms, but is likely even higher, as the cost estimates for electrification are conservative. More studies on this aspect is needed to obtain more exact estimates. / Höghastighetståg erbjuder snabba, bekväma och miljövänliga passagerartransporter. Dock kräver dess banor höga investeringskostnader som kan avskräcka för nybyggnationer. För att minska dessa kostnader föreslår denna uppsats ett nytt sätt att bygga höghastighetsbanor på, där kontaktledning byggs på endast delar av sträckan. Där kontaktledning inte byggs drivs tågen av batterier placerade ombord. Utöver lägre kostnader för konstruktion och underhåll av själva kontaktledningen kan också kostnaden för tunneldrivning reduceras, då diametern på tunnlar kan minskas när ingen kontaktledning krävs. I rapporten presenteras en metod med dynamisk programmering för att beräkna den optimala placeringen av kontaktledningssträckor givet en hastighets- och höjdkurva för en bana. Metoden appliceras på den planerade höghastighetsbanan Ostlänken, där kostnadsbesparingarna beräknas uppgå till ungefär 5,689 miljarder SEK. Det är en signifikant besparing i absoluta mått som troligen är ännu större i verkligheten, eftersom de uppskattade kostnaderna för elektrifiering är konservativa. Det behövs fler studier kring dessa kostnader för att kunna erhålla mer exakta uppskattningar av kostnadsbesparingar.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-311849 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Backlund, Axel |
| Publisher | KTH, Matematisk statistik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2021:321 |
Page generated in 0.0022 seconds