3.6.2. ЭМПИРИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА ВОЖДЕНИЯ ПОЕЗДА

Рассмотрим особенности вождения поезда квалифицированным машинистом. При вождении поезда человеком нет необходимости регулировать скорость поезда, строго следуя заранее вычисленной диаграмме заданных скоростей, как это делает компьютер. Например, при управлении остановкой

машинист оценивает обстановку (число пассажиров, эффективность торможения и т. п.) и с учетом комфортабельности и возможности успешной остановки ускоряет или замедляет движение поезда.

Если машинист за 30 м до знака остановки готовится остановить поезд, он включает тормоза, думая при этом: «Как раз успею остановиться» или «Если тормоза слегка ослаблю, то остановлюсь точно, не причинив неудобств пассажирам». Другими словами, машинист управляет движением с учетом целей управления, которые можно выразить как «успею остановиться», «точно остановиться», «высокая комфортабельность». Кроме того, чтобы определить, где произойдет остановка в случае нажатия или ослабления тормоза, машинист учитывает в своем решении характеристики движения поезда.

Таким образом, эмпирические правила, которыми руководствуется машинист, можно описать следующими выражениями: «если можно удачно остановиться при нажатии тормоза, то тормозить», «если, слегка ослабляя тормоза, можно точно остановиться и сохранить высокую комфортабельность, то слегка ослабить тормоза». Вождение поезда, следовательно, можно рассматривать как задачу принятия решения по выбору оптимальных команд управления на основе таких эмпирических правил.

С учетом изложенного выше авторы на основе опыта автоматизации вождения поездов с использованием известных методов управления определили в качестве эмпирических правил описанные ниже последовательности управляющих команд, выполняемых машинистом. При вождении поезда управляющие команды используются дискретно; их называют позициями. Управление поездом можно разделить на два типа: управление движением между станциями, при котором вождение заключается в основном в поддержании предельной скорости, и управление остановкой в определенном месте, при котором поезд останавливается на знаке остановки. Рассмотрим эмпирические правила для этих двух типов управления.

Управление движением между станциями

При отправлении машинист разгоняется на максимальной позиции. Если скорость достигает предельного значения, то он поддерживает ее несколько ниже предельной. Если впереди встречается участок пути с ограничением по скорости, он использует тормоз, чтобы снизить скорость в начале этого участка. Кроме того, при запасе времени движения до следующей станции с целью экономии электроэнергии движение осуществляется по инерции (свободный ход без выхода на позиции управления).

Выбор позиций управления осуществляется путем параллельного применения время от времени следующих эмпирических правил.

(С-1). Если превышается предельная скорость, выбрать середину между текущей позицией и экстренным торможением. Благодаря этому в случае превышения скорости смягчается удар при экстренном торможении, которое выполняет система автоматического управления (САУ), и сохраняется безопасность и комфортабельность.

(С-2). Если при движении по инерции поезд проследует пункт с соблюдением графика движения, не следует выходить ни на позицию разгона, ни на позицию торможения. Благодаря этому возможна экономия электроэнергии.

(С-3). Если скорость становится гораздо ниже предельной даже при позиции максимального ускорения, оставить эту позицию. Это позволит сократить время движения.

(С-4). Если имеется возможность поддерживать требуемую скорость несколько ниже предельной, оставаясь на текущей позиции, сохранить текущую позицию. Это позволит избежать лишних переключений позиций и обеспечит комфортабельность.

(С-5). Если отсутствует возможность соблюдать требуемую скорость, оставаясь на текущей позиции, выбрать позицию среди позиций, обеспечивающих возможность точной установки скорости на требуемом значении. В этом случае для сохранения комфортабельности учитываются величина предыдущего изменения позиции и время, прошедшее с момента этого изменения. Наряду с комфортабельностью при изменении позиции сохраняется скорость движения.

Управление остановкой в заданном месте

Если поезд проходит указатель, установленный перед станцией (показывает место, где следует начинать управление остановкой в соответствии со скоростью прибытия и особенностями станции; в дальнейшем это место будет называть пунктом В), то начинается торможение. Далее движение осуществляется с учетом комфортабельности пассажиров и точности остановки: осуществляется выбор позиций управления при применении время от времени следующих эмпирических правил.

(Т-1). Перед пунктом В не применять торможения с целью остановки в заданном месте. Благодаря этому можно избежать замедления перед станцией более, чем это необходимо, и сократить время движения.

(Т-2). При прохождении пункта В слегка притормозить с целью остановки в заданном месте. Это улучшает комфортабельность в начале управления остановкой.

(Т-3). Если при прохождении пункта В есть возможность удачно остановиться, оставаясь на текущей позиции торможения, сохранить текущую позицию. Это позволит избежать лишних изменений позиций и повысит комфортабельность.

(Т-4). Если при прохождении пункта В нельзя точно остановиться, не меняя текущей позиции торможения, следует выбрать позицию среди позиций, обеспечивающих точную остановку. В этом случае для сохранения комфортабельности учитываются величина предыдущего изменения позиции и время, прошедшее с момента этого изменения. Наряду с комфортабельностью при изменении позиции обеспечивается хорошая точность остановки.