地铁司机为啥停得那么准?
2023-01-09
本文主要是 地铁司机为什么停得那么准? 相关的知识问答,如果你也了解,请帮忙补充。
手动驾驶
对于手动驾驶这块,因为原理比较简单,所以这里直接通过一则新闻案例给大家看看大致就明白了
手动驾驶、一把对标,人车一体。
由于 13 号线的信号系统比较老,新闻中也提到目前仍然是没有采用自动驾驶模式。
所以,文中会有「列车即将进站时,为了对准安全门的位置,提前 300 米就要做准备」。
可想而知,如此精细的操作,固然地铁公司对于 13 号线肯定会有司机驾驶的专业操作规程,但如若想完成「精准停车」,可不是一件容易的事,毕竟我们的廖师傅可是拥有 104 余万公里驾驶里程的老驾驶员了!
所以,对于非自动驾驶的线路,司机师傅们的驾驶经验,也就是所谓的「手感」在「精准停车」这一行为显然发挥了不可替代的作用!
二、自动驾驶
说完了手动驾驶,我们再来说说自动驾驶(ATO),毕竟当前国内自动驾驶(ATO)占据绝对的主流。
(这里就不讨论全自动无人驾驶了,全自动无人驾驶的场景是在 ATO 基础上叠加部分功能变为 UTO,不影响本题的讨论)。
在自动驾驶的场景之中,司机师傅更多的是体现了辅助监督作用,核心就是由信号系统的自动化来完成;
当然具体的执行环节是由我们上边提到的信号系统、车辆系统、制动系统共同完成的(下边的行文就从这两部分说)。
再具体一下,信号系统中主要参与动作的为 ATC(自动列车控制)子系统,车辆系统中主要参与动作的为 TCMS(列车网络控制)子系统,制动系统中主要参与动作的为 BCU(制动微机控制单元)子系统
多了不说,一个场景,一张图说明问题,干货出场!别眨眼!高能直到本题结束!
(根据本题,「精准停车」这一场景只画出与本题有关的系统结构,无关处省略):
由于该场景与信号系统的相关性高达 80%,咱们先说信号!
1. 信号部分
A. 最下边画着三个部件:「有源信标」、「信标 1」、「信标 2」。那这些东西是干嘛的,先给个定义。
这个东西我们要知道,对于我们下边的分析很重要,大家当成个背景看就行。
有源应答器:它有着一根专用的应答器电缆与地面电子单元相连接,在信号机旁边都安装有该应答器,地铁线路其它地方则视情况而定,因有源应答器有着电缆连接,所以其内部的存储信息是可以根据需要进行时时更改的,它主要传递的信息除了固定的线路信息外,还可以根据需要发出临时限速,车载信号的开闭等可变信息。
无源应答器:是没有电缆和任何连接线的一个应答器设备,其内部信息无法进行时时更改,所以它传输出来的数据都是固定不变的数据,无源应答器一般安装在区间和站台中间,它主要传递线路固定参数,例如:线路坡度,线路规定运行的速度等等。
不过定义写的看着费劲,说的简单点:
普通的信标就是存了一些固定的信息,车上有个信标天线,专门用来「扫射」信标,因为地铁是按照固定的轨道线路运行的,所以需要知道线路的一些基本信息用来实时了解自己是处在线路的哪一段,信标起到这个作用!
当然,相比于普通信标存储的固定不可变信息,「有源信标」存的是动态信息,为啥它这么特殊,信息要变化呢?
大家都知道,地铁里也有「红绿灯」,也是遵循「绿灯行,红灯停」的规则,但这个信息对于自动驾驶来说,你让俺们司机师傅用眼睛去判断显然「非常的不自动」!
所以,这个「有源信标」可以通过一定的方式实时的获取到列车进站后前方的「动态信息」。
(原理是它多了一根「小辫子」,去连接轨旁机房里的一个叫「地面电子单元」(LEU)的东西;大家都知道纯信号中有个很厉害、管理信号机、道岔、进路的「大哥」叫联锁,轨上这几样东西它门清,所以 LEU 就管「大哥」联锁要点实时信息给自个儿用用,他拿来后就能给到有源信标了)
获取完毕,这个动态信息就可以实时传给我们的 CC 车载控制器了,从而完成后续的复杂计算输出。
B. 背景说完了,那么接下来俺告诉大家,我图里紧挨着有源信标的那个「信标 2」还有个名字,比较特殊,叫做「精准定位信标」,这么一说,大家是不是有种明悟的赶脚了?
是的,我们列车在一条线路上会越过很多很多信标!比如进站前扫过的那几个,让我们知道了快接近站台了,要减速;
而我们的「精准定位信标」的作用就是告诉列车:你扫了我,你就一定得知道要施加一个多么大的制动力,必须要在多少米后让车停下,才能彻底完成精准定位!(要不不就白扫了嘛)
C. 实际上,当列车到达每一个站时,想要列车「精准停车」,核心还是要让列车的车头无限接近于我们图里画的 SSP(停车点),这一点跟我们常规想象的让车门去找屏蔽门对准不太一样;
说白了,我们一直以来的最终目标,就是对 SSP!
在系统设计的过程中,我们将 SSP 设计准了,列车自动驾驶的过程中,车头最后去找的就是这个 SSP;
找到了 SSP,车门就可以和屏蔽门在误差允许范围内对准(我们的精准定位信标也会帮助校准这一过程),从而打开车门;
如果这一过程没有对准,在实际场景之中大家可以发现,列车是不会打开车门的,往往需要一个二次对准行为。
说信号是让大家知道「精准定位」的原理,接下里我们说联动。如果说信号还有那么点晦涩,联动大家理解起来就很容易了。
2. 联动部分
我们的信标天线扫过信标后,需要把信息送给上层处理计算,此时,信号系统的核心老大就得登场了!他到底是谁?
CC 车载控制器!!!
(可能大家在其他新闻里看见过我,你们可以笼统的叫我 ATC,车载核心,控制核心都行)
CC 车载控制器收到小弟们给的信息后,一顿疯**作(这个操作我就不懂了,我也不想懂,任性一回),最终给出一个数字信号,这个信号的名字叫:停!
接下来,这个数字信号就通过我们的车载冗余网络交换机(图里有呀),然后给到了我们的 TCMS 系统中的 MVB(车辆通信网络),倒一手,毕竟在车里,还是要服从指挥,而且 MVB 的快速响应速度超好,倒这一手不吃亏呀。
MVB 拿到该信息,马不停蹄的再给到最终的执行单元,也就是我们制动系统中的制动微机控制单元 BCU(图里也有呀),这是咱制动系统最终完成制动行为的「大脑部件」,信息到了这,给到了它,最后的稳稳「抱闸」就不用担心了。
参考知识1
相对于其他的公共交通。地铁司机的工作量其实是最小的。因为在地铁中特别是现代化的地铁。智能系统是代替了,绝大部分人工操作的部分。之所以地铁停的那么准,是因为有ATP保护的人工驾驶模式。实际根据系统建议速度来加时也就是在速度表上给了一个建议的速度码。在这种驾驶模式上列车具有超速监控和区间防护功能。列车会在超出界线的范围时候进行自动的进行制动。第二种是受限的人工驾驶模式,列时候备系统,谢作为25公里,每小时这种驾驶情况下司机是无法超速的。因为运行速度慢,会导致晚点一般是发生故障的时候才会用第三种就是人工驾驶的模式在这种模式下列车没有任何系统保护理论上实际可以随便在轨道上飙车。司机有一项特殊的技能,就是定点停车。在手动驾驶情况下,要想做到精准停车,需要长时间的积累,熟能生巧,练出来。当然也可以使用机械自动的at o自动驾驶模式在自动驾驶模式下,只需要司机监控和确认信号正常操作关车门。就可以了,按下自动驾驶at o件之后其他就由系统来自己运行。
自动驾驶情况下列车对标完全通过系统自行判断通过车载信号轨道旁边信号相互通信联系来完成停车作业。因此,停车可以做到非常的精准。
参考知识B
地铁驾驶模式有两种:自动驾驶和手动驾驶。
先介绍手动驾驶,手动驾驶平稳和对标停车是一个地铁司机最基本的技能。
以西门子信号系统为例,手动驾驶还分为三种情况的,
第一种有ATP保护的人工驾驶-SM模式,司机是根据系统建议速度(推荐速度)来驾驶,也就是在速度表上给了一个建议的速度码。
文章图片1
这个建议速度是信号系统根据线路情况、计划时刻表等因素计算出来的,全程是动态变化的。如上图,除了黄标建议速度,还有红标紧制速度。
司机推动牵引手柄,可以理解为“踩油门”,让速度保持在建议速度以下驾驶。
文章图片2
这种驾驶模式下,列车是具有超速监控和区间防护功能的,如果司机超速了,超过了红标紧制速度,列车将会自动进行制动。
第二种是受限的人工驾驶-RM模式,列车被系统限速为25km/h。这种驾驶情况下,司机是无法超速的。司机是凭借着地面的信号机显示驾驶列车的。
因为运行速度慢,会导致晚点,一般是在发生故障时才会用。
第三种是非受限的人工驾驶-NRM模式,在这个模式下,列车没有被任何系统保护。理论上,司机可以随便在轨道上飙车。
行业内有个玩笑话:“前方线路已出清,可以飙车。”
文章图片3
也正因为这个模式很危险,司机无法通过信号系统准确判断轨道前方的情况,所以在管理上对驾驶速度进行了限制。一般是限制为45km/h,这给司机预留了紧急情况下的反应时间。
新手司机一进入地铁公司,就首先开始手动驾驶的培训,最开始是在基地里的一条专门的试车线进行训练。
首先要训练的一项技能就是定点停车。
一开始练定点停车绝对不是一项容易的事,由于列车惯性大,提前减速容易欠标,减速慢了就冲标,而地铁停车精度是要求±30cm。拿捏到位需要靠经验。
所以在手动驾驶情况下,要想做到精准停车,是需要长时间的积累,熟能生巧练出来的。
最后来说一下ATO自动驾驶-AM模式。
自动驾驶情况下,只需要司机监控和确认信号正常、操作关车门(开门是自动的,关门也可以自动,但正常不用)和按下自动驾驶ATO键,其他系统自动运行。
文章图片4
自动驾驶情况的列车对标,完全通过系统自行判定,通过车载信号、轨旁信号相互通信联系,来完成停车作业,因此停车可以非常精准。
当然,设备稳定性偶尔会有起伏,没有对得那么准,但正常精度也是能够在±30cm以内。
所以总结来说,手动驾驶停得准靠熟能生巧,自动驾驶靠系统自动实现。
参考知识C
地铁司机可以停那么准,地铁驾驶模式有两种自动驾驶和手动驾驶
而且地铁在很多时段都采用ATO(=Automatic Train Operation,自动列车运行)模式运行,这时,司机除了开门和关门,以及按下ATO按钮以外,不需要做别的事情。在ATO模式下,列车启动、运行、减速、对标停车等一系列事情都是由电脑自动完成
由于现在科技发达目前新开的地铁线路基本都具备自动驾驶功能,实现列车自动驾驶、自动跟踪、自动调度。这个是基于信号系统的,就像一些飞机升空后可以自动驾驶一样。列车自动运行系统代替司机完成自动驾驶包括平滑加速、调速、定点停车等任务。所以,在这种情况下,只要信号系统没有故障,列车会根据信号系统中预设的停车点自动停车,而且停的很准
参考知识D
因为装有自动停车装置,所以停的很准。地铁列车依靠着ATC系统(列车自动控制系统)驾驶模式,实现列车自动驾驶、自动防护、自动监控。在列车自动保护系统的安全防护和监督模式下,实现列车精准停车、自动开关门,正线运营时为防止车门关闭误夹到乘客,司机都是手动关门、自动开门。当列车离开本站后,司机会操作启动ATO按钮,列车将会到达下一站对应站台的站台门位置停车,从而实现列车自动对准站台门开门的功能。
地铁,即地下铁路的简称,原本指在地下运行的城市轨道交通系统,但随著城市轨道交通系统的发展,地铁有时会因建造环境而将部分路线铺设在高架上。地铁是沿著地下铁路系统的形式逐步发展,形成的一种用电力牵引的快速大运量城市轨道交通模式。从专业角度讲,轻轨和地铁的区别并非轨道是否位于地下,而是编组选用C型地铁列车并采用2~4卡编组列车的轨道交通路线称为轻轨。