Urban rail transport systems play a vital role in providing efficient and sustainable mobility solutions for growing metropolitan areas. This thesis focuses on the case of Stockholm's urban rail transport, managed by Region Stockholm, which serves nearly 900,000 daily passengers amid rapid population growth. However, the aging power supply system poses challenges to the system's efficiency and capacity expansion. To address these issues, this study develops cost modeling and decision-making tools aimed at evaluating future energy-saving business cases within the urban rail transport system. These tools, though preliminary, provide decision-makers with a techno-economic perspective to compare the cost-effectiveness of various measures and inform future interventions. The research methodology involves a system engineering approach, with continuous collaboration between the academic institution (KTH), transport authority (TF), and industrial partner (MTR). Weekly meetings facilitated the understanding of the urban rail transport system and the development of a decision-making algorithm. The study identifies stakeholders, primarily TF and passengers, and outlines a decision-making framework to assess proposed business cases. The tools generated undergo validation through expert feedback, laying the foundation for future empirical testing. Key findings highlight two main methods for energy-saving measures: technological modifications (e.g., Energy Storage Systems - ESS) and operational adjustments. Both On board and Wayside ESS installations demonstrate significant energy-saving potential, while operational adjustments such as HVAC modifications present challenges in automation. Qualitative reviews were made on these measures. The thesis proposes a preliminary Decision Making Tool to quantify Key Performance Indicators (KPIs) and facilitate informed decision making. Future work includes expanding stakeholder inclusion, refining cost models, and integrating additional business cases into the decision-making framework. In conclusion, this thesis contributes to the understanding of cost-effective measures for enhancing energy efficiency within urban rail transport systems. The developed tools offer an initial approach for decision-makers to navigate complex trade-offs and prioritize interventions, ultimately contributing to the sustainability and resilience of urban mobility infrastructure. / Järnvägstransportsystem i städerna spelar en viktig roll för att tillhandahålla effektiva och hållbara mobilitetslösningar för växande storstadsområden. Detta examensarbete fokuserar på fallet med Stockholms stadstrafik, som drivs av Region Stockholm, som servar nästan 900 000 dagliga passagerare i en snabb befolkningstillväxt. De åldrande strömförsörjningssystemen innebär dock utmaningar för systemets effektivitet och kapacitetsutbyggnad. För att ta itu med dessa frågor, utvecklar denna studiekostnadsmodellering och beslutsfattande verktyg som syftar till att utvärdera framtida energibesparande affärscases inom det urbana järnvägstransportsystemet. Dessa verktyg, även om de är preliminära, ger beslutsfattare ett tekniskt-ekonomiskt perspektiv för att jämföra kostnadseffektiviteten för olika åtgärder och informera framtida insatser. Forskningsmetodiken innebär ett systemtekniskt tillvägagångssätt, med kontinuerligt samarbete mellan den akademiska institutionen (KTH), transportmyndigheten (TF) och industriell partner (MTR). Veckomöten underlättade förståelsen av det urbana järnvägstransportsystemet och utvecklingen av en beslutsalgoritm. Studien identifierar intressenter, främst TF och passagerare, och skisserar en ram för beslutsfattande för att bedöma föreslagna affärsfall. Verktygen som genereras genomgår validering genom expertfeedback, vilket lägger grunden för framtida empiriska tester. Nyckelresultat belyser två huvudmetoder för energibesparande åtgärder: tekniska modifieringar (t.ex. Energy Storage Systems - ESS) och driftsanpassningar. Både ESS-installationer ombord och längs vägen uppvisar betydande energibesparingspotential, medan operativa justeringar som HVAC-modifieringar innebär utmaningar inom automatisering. Kvalitativa granskningar gjordes av dessa åtgärder. Avhandlingen föreslår ett preliminärt beslutsfattande verktyg för att kvantifiera Key Performance Indicators (KPI:er) och underlätta välgrundat beslutsfattande. Framtida arbete inkluderar att utöka inkluderingen av intressenter, förfina kostnadsmodeller och integrera ytterligare affärscase i beslutsfattandet. Sammanfattningsvis bidrar detta examensarbete till förståelsen av kostnadseffektiva åtgärder för att förbättra energieffektiviteten inom stadstrafiksystem. De utvecklade verktygen erbjuder ett första tillvägagångssätt för beslutsfattare att navigera i komplexa avvägningar och prioritera insatser, vilket i slutändan bidrar till hållbarheten och motståndskraften hos mobilitetsinfrastrukturen i städerna.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-347716 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Gökmen Dursun, Zekeriya |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| 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-ITM-EX ; 2024:255 |
Page generated in 0.0025 seconds