地鐵司機(jī)為什么能停得那么準(zhǔn)?不是只找屏蔽門那么簡(jiǎn)單
實(shí)際運(yùn)營(yíng)中對(duì)于列車的駕駛,一般會(huì)分為手動(dòng)駕駛和自動(dòng)駕駛,地鐵司機(jī)充當(dāng)?shù)慕巧@然也是有著區(qū)別,下面我們先分開(kāi)說(shuō)一下。
一、手動(dòng)駕駛
對(duì)于手動(dòng)駕駛這塊,因?yàn)樵肀容^簡(jiǎn)單,所以這里直接通過(guò)一則新聞案例給大家看看大致就明白了。
這個(gè)新聞案例來(lái)自于《中國(guó)交通新聞網(wǎng)》,文中所提到「廖師傅”的事跡目前已經(jīng)被北京地鐵公司做成動(dòng)畫宣傳片在部分地鐵線路的車載PIS上循環(huán)播放了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。短短的幾分鐘的動(dòng)畫,講下來(lái)給人印象比較深刻的就是幾個(gè)詞:手動(dòng)駕駛、一把對(duì)標(biāo),人車一體。
由于13號(hào)線的信號(hào)系統(tǒng)比較老,新聞中也提到目前仍然是沒(méi)有采用自動(dòng)駕駛模式。
所以,文中會(huì)有“列車即將進(jìn)站時(shí),為了對(duì)準(zhǔn)安全門的位置,提前300米就要做準(zhǔn)備”。
可想而知,如此精細(xì)的操作,固然地鐵公司對(duì)于13號(hào)線肯定會(huì)有司機(jī)駕駛的專業(yè)操作規(guī)程,但如若想完成“精準(zhǔn)停車”,可不是一件容易的事,畢竟我們的廖師傅可是擁有104余萬(wàn)公里駕駛里程的老駕駛員了!
所以,對(duì)于非自動(dòng)駕駛的線路,司機(jī)師傅們的駕駛經(jīng)驗(yàn),也就是所謂的“手感”在“精準(zhǔn)停車”這一行為顯然發(fā)揮了不可替代的作用!
二、自動(dòng)駕駛
說(shuō)完了手動(dòng)駕駛,我們?cè)賮?lái)說(shuō)說(shuō)自動(dòng)駕駛([**]TO),畢竟當(dāng)前國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛([**]TO)占據(jù)絕對(duì)的主流。
(這里就不討論全自動(dòng)無(wú)人駕駛了,全自動(dòng)無(wú)人駕駛的場(chǎng)景是在[**]TO基礎(chǔ)上疊加部分功能變?yōu)?/span>UTO,不影響本題的討論)。
在自動(dòng)駕駛的場(chǎng)景之中,司機(jī)師傅更多的是體現(xiàn)了輔助監(jiān)督作用,核心就是由信號(hào)系統(tǒng)的自動(dòng)化來(lái)完成;
當(dāng)然具體的執(zhí)行環(huán)節(jié)是由我們上邊提到的信號(hào)系統(tǒng)、車輛系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)共同完成的(下邊的行文就從這兩部分說(shuō))。
再具體一下,信號(hào)系統(tǒng)中主要參與動(dòng)作的為[**]TC(自動(dòng)列車控制)子系統(tǒng),車輛系統(tǒng)中主要參與動(dòng)作的為TCMS(列車網(wǎng)絡(luò)控制)子系統(tǒng),制動(dòng)系統(tǒng)中主要參與動(dòng)作的為BCU(制動(dòng)微機(jī)控制單元)子系統(tǒng)多了不說(shuō),一個(gè)場(chǎng)景,一張圖說(shuō)明問(wèn)題,干貨出場(chǎng)!別眨眼!高能直到本題結(jié)束!
由于該場(chǎng)景與信號(hào)系統(tǒng)的相關(guān)性高達(dá)80%,咱們先說(shuō)信號(hào)!
1.信號(hào)部分
[**].首先我們看三個(gè)部件:「有源信標(biāo)”、「信標(biāo)1”、「信標(biāo)2”。那這些東西是干嘛的,先給個(gè)定義。
這個(gè)東西我們要知道,對(duì)于我們下邊的分析很重要,大家當(dāng)成個(gè)背景看就行。
有源應(yīng)答器:它有著一根專用的應(yīng)答器電纜與地面電子單元相連接,在信號(hào)機(jī)旁邊都安裝有該應(yīng)答器,地鐵線路其它地方則視情況而定,因有源應(yīng)答器有著電纜連接,所以其內(nèi)部的存儲(chǔ)信息是可以根據(jù)需要進(jìn)行時(shí)時(shí)更改的,它主要傳遞的信息除了固定的線路信息外,還可以根據(jù)需要發(fā)出臨時(shí)限速,車載信號(hào)的開(kāi)閉等可變信息。
無(wú)源應(yīng)答器:是沒(méi)有電纜和任何連接線的一個(gè)應(yīng)答器設(shè)備,其內(nèi)部信息無(wú)法進(jìn)行時(shí)時(shí)更改,所以它傳輸出來(lái)的數(shù)據(jù)都是固定不變的數(shù)據(jù),無(wú)源應(yīng)答器一般安裝在區(qū)間和站臺(tái)中間,它主要傳遞線路固定參數(shù),例如:線路坡度,線路規(guī)定運(yùn)行的速度等等。
以上引用來(lái)自于百度百科。
不過(guò)定義寫的看著費(fèi)勁,說(shuō)的簡(jiǎn)單點(diǎn):普通的信標(biāo)就是存了一些固定的信息,車上有個(gè)信標(biāo)天線,專門用來(lái)「掃射”信標(biāo),因?yàn)榈罔F是按照固定的軌道線路運(yùn)行的,所以需要知道線路的一些基本信息用來(lái)實(shí)時(shí)了解自己是處在線路的哪一段,信標(biāo)起到這個(gè)作用!
當(dāng)然,相比于普通信標(biāo)存儲(chǔ)的固定不可變信息,“有源信標(biāo)”存的是動(dòng)態(tài)信息,為啥它這么特殊,信息要變化呢?
信號(hào)機(jī),大家都知道,地鐵里也有“紅綠燈”,也是遵循“綠燈行,紅燈?!钡囊?guī)則,但這個(gè)信息對(duì)于自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō),你讓俺們司機(jī)師傅用眼睛去判斷顯然“非常的不自動(dòng)”!
所以,這個(gè)“有源信標(biāo)”可以通過(guò)一定的方式實(shí)時(shí)的獲取到列車進(jìn)站后前方的“動(dòng)態(tài)信息”。
(原理是它多了一根“小辮子”,去連接軌旁機(jī)房里的一個(gè)叫“地面電子單元”(LEU)的東西;大家都知道純信號(hào)中有個(gè)很厲害、管理信號(hào)機(jī)、道岔、進(jìn)路的“大哥”叫聯(lián)鎖,軌上這幾樣?xùn)|西它門清,所以LEU就管“大哥”聯(lián)鎖要點(diǎn)實(shí)時(shí)信息給自個(gè)兒用用,他拿來(lái)后就能給到有源信標(biāo)了)
獲取完畢,這個(gè)動(dòng)態(tài)信息就可以實(shí)時(shí)傳給我們的CC車載控制器了,從而完成后續(xù)的復(fù)雜計(jì)算輸出。
B.背景說(shuō)完了,那么接下來(lái)俺告訴大家,緊挨著有源信標(biāo)的那個(gè)“信標(biāo)2”還有個(gè)名字,比較特殊,叫做“精準(zhǔn)定位信標(biāo)”,這么一說(shuō),大家是不是有種明悟的趕腳了?
是的,我們列車在一條線路上會(huì)越過(guò)很多很多信標(biāo)!比如進(jìn)站前掃過(guò)的那幾個(gè),讓我們知道了快接近站臺(tái)了,要減速;而我們的“精準(zhǔn)定位信標(biāo)”的作用就是告訴列車:你掃了我,你就一定得知道要施加一個(gè)多么大的制動(dòng)力,必須要在多少米后讓車停下,才能徹底完成精準(zhǔn)定位?。ㄒ徊痪桶讙吡寺铮?/span>
C.實(shí)際上,當(dāng)列車到達(dá)每一個(gè)站時(shí),想要列車“精準(zhǔn)停車”,核心還是要讓列車的車頭無(wú)限接近于我們圖里畫的SSP(停車點(diǎn)),這一點(diǎn)跟我們常規(guī)想象的讓車門去找屏蔽門對(duì)準(zhǔn)不太一樣;說(shuō)白了,我們一直以來(lái)的最終目標(biāo),就是對(duì)SSP!
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我們將SSP設(shè)計(jì)準(zhǔn)了,列車自動(dòng)駕駛的過(guò)程中,車頭最后去找的就是這個(gè)SSP;
找到了SSP,車門就可以和屏蔽門在誤差允許范圍內(nèi)對(duì)準(zhǔn)(我們的精準(zhǔn)定位信標(biāo)也會(huì)幫助校準(zhǔn)這一過(guò)程),從而打開(kāi)車門;如果這一過(guò)程沒(méi)有對(duì)準(zhǔn),在實(shí)際場(chǎng)景之中大家可以發(fā)現(xiàn),列車是不會(huì)打開(kāi)車門的,往往需要一個(gè)二次對(duì)準(zhǔn)行為。
說(shuō)信號(hào)是讓大家知道“精準(zhǔn)定位”的原理,接下里我們說(shuō)聯(lián)動(dòng)。如果說(shuō)信號(hào)還有那么點(diǎn)晦澀,聯(lián)動(dòng)大家理解起來(lái)就很容易了。
2.聯(lián)動(dòng)部分
我們的信標(biāo)天線掃過(guò)信標(biāo)后,需要把信息送給上層處理計(jì)算,此時(shí),信號(hào)系統(tǒng)的核心老大就得登場(chǎng)了!他到底是誰(shuí)?
CC車載控制器?。。。赡艽蠹以谄渌侣劺锟匆?jiàn)過(guò)我,你們可以籠統(tǒng)的叫我[**]TC,車載核心,控制核心都行)
CC車載控制器收到小弟們給的信息后,一頓瘋狂操作(這個(gè)操作我就不懂了,我也不想懂,任性一回),最終給出一個(gè)數(shù)字信號(hào),這個(gè)信號(hào)的名字叫:停!
接下來(lái),這個(gè)數(shù)字信號(hào)就通過(guò)我們的車載冗余網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),然后給到了我們的TCMS系統(tǒng)中的MVB(車輛通信網(wǎng)絡(luò)),倒一手,畢竟在車?yán)铮€是要服從指揮,而且MVB的快速響應(yīng)速度超好,倒這一手不吃虧呀。
MVB拿到該信息,馬不停蹄的再給到最終的執(zhí)行單元,也就是我們制動(dòng)系統(tǒng)中的制動(dòng)微機(jī)控制單元BCU,這是咱制動(dòng)系統(tǒng)最終完成制動(dòng)行為的「大腦部件”,信息到了這,給到了它,最后的穩(wěn)穩(wěn)「抱閘”就不用擔(dān)心了。
這樣,相信大家已經(jīng)能搞清楚,自動(dòng)駕駛這:“列車為什么能自己停的這么準(zhǔn)”了。
至此,兩個(gè)部分均分析完畢。
總結(jié)一下:系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)來(lái)準(zhǔn)備制動(dòng)行為,信號(hào)核心完成“精準(zhǔn)定位”。
作者:司馬望田