Аннотация на русском языке: Все большее внимание уделяется энергоэффективности метрополитена в целях снижения эксплуатационных расходов и обеспечения устойчивости железнодорожных систем. Классические исследования изучали энергоэффективную эксплуатационную стратегию и проектирование энергоэффективной системы отдельно для снижения потребления энергии тяги. Целью данной работы является объединение эксплуатационных стратегий и системного проектирования путем анализа того, как инфраструктура и параметры транспортных средств метрополитена влияют на эксплуатационное потребление энергии тяги. Во-первых, вводится решающий подход к оптимальной модели управления поездом, который используется для проектирования оптимального управления поездом(ОУП). Затем на основе оптимального управления исследуется эффективность некоторых важных стратегий проектирования энергоэффективных систем для снижения тягового энергопотребления поездов, включая снижение массы поезда, повышение кинематического сопротивления, проектирование энергосберегающего градиента, увеличение максимальных тяговых и тормозных сил, внедрение рекуперативного торможения и оптимизацию графика движения. Предложенный подход дает пример количественного анализа снижения энергопотребления различных стратегий в процедуре проектирования системы, что может помочь лицам, принимающим решения, иметь обзор энергоэффективных показателей и затем принимать решения, балансируя затраты и выгоды.

The summary in English: Increasing attention is being paid to the energy efficiency of the metro in order to reduce operating costs and ensure the sustainability of railway systems. Classical studies have examined the energy-efficient operational strategy and the design of an energy-efficient system separately to reduce traction energy consumption. The aim of this paper is to combine operational strategies and system design by analyzing how the infrastructure and parameters of metro vehicles affect the operational consumption of traction energy. First, a decisive approach to the optimal train control model is introduced, which is used to design the optimal train control (OPM). Then, on the basis of the PMO, the effectiveness of some important strategies for designing energy-efficient systems to reduce the traction energy consumption of trains is investigated, including reducing the mass of the train, increasing the kinematic resistance, designing an energy-saving gradient, increasing the maximum traction and braking forces, implementing regenerative braking and optimizing the traffic schedule. The proposed approach provides an example of a quantitative analysis of the reduction of energy consumption of various strategies in the system design procedure, which can help decision makers to have an overview of energy efficiency indicators and then make decisions, balancing costs and benefits.

Ключевые слова: энергоэффективность; метрополитен; эксплуатация поездов; оптимальное управление поездами, тяговая энергия.
Key words: energy efficiency; underground; operation of trains; the optimal train control, traction power.