雨天地铁车轮不打滑背后的“算法”升级——“梅雨季一线报告”之四

　　摘要：如今，这套更新后的防打滑算法已陆续应用在上海地铁路网中的多条线路上。

　　最近，乘坐上海地铁3号线的乘客是否发现，列车在雨天开行较以往更平稳了，乘车体验也更为舒适了。

　　这背后，离不开上海地铁维护保障有限公司通号分公司技术管理部常务副经理柴娟和她的团队的努力。就在不久前，他们对3号线列车的防打滑算法进行了升级，大幅降低了列车因雨天打滑造成的抖动乃至限速运行。

　　“打滑是一个无法避免的物理现象，当列车牵引电机施加的制动力超过车轮与轨道的黏着极限时，便会产生打滑。一旦打滑超出系统容忍阈值，列车就会紧急制动，影响后续列车正常运行。”柴娟开门见山告诉记者，如果发车间隔较长，列车打滑对于线路准点率影响有限，但放在最短发车间隔仅1分50秒的上海地铁运营网络来看，这看似不起眼的列车打滑，就成为了一个必须要攻克的难题。

　　就拿第一批接受升级改造的9号线来说，这条线路途经多个大型居住区，直达漕河泾开发区、徐家汇（002561）、陆家嘴等楼宇商圈，客流量极大。此外，其在九亭站至松江新城站区间为高架线路，还存在诸如九亭至泗泾这样的长大区间。柴娟解释道，长大区间内，一般会有多辆列车同时运行，一旦有一辆列车因下雨打滑触发紧急制动，区间内的其他后续列车都会被逼停，从而导致发车班次间隔延长，列车延误，站台乘客积压。

　　“我们曾找过供应商寻找解决办法，但他们却摇着头表示，打滑是正常现象，没法解决。”供应商的这番话，激起了柴娟的斗志，她暗下决心，要在这看似无解的“死胡同”里蹚出一条路来。随后的日子，她带领团队，打破信号、车辆专业技术壁垒，跨专业联合车辆分公司共同开展防打滑课题研究。为了收集列车打滑的一手数据，她和团队抢在深夜“天窗”时间，通过在列车上加装自制的喷“泡泡水”和清水冲洗装置，耗时90分钟在9号线正线上完成两次打滑测试及线路冲洗工作，并按预期成功复现了打滑场景，收集了列车响应边界参数，为下一步数据分析和优化算法积累宝贵数据。

　　柴娟向记者表示，车辆与信号两套控制系统互相独立，车辆端依靠各轴制动闸、单轴点刹调节轮速匹配车体速度，信号端则依托车头车尾的测速装置，以及轨旁设备共同管控车距，预留出安全余量防止两列列车追尾。“原来，列车两套系统分头防护、缺乏协同，我们拿到数据后，首先要做的就是打通堵点，用系统思维持续推进优化打滑算法。”

　　为此，柴娟和她的团队重新调整了算法，对比干轨、湿轨、上下坡等不同工况下的海量运行数据，逐一修正原有算法逻辑缺陷，让算法为列车精准“踩油门”。同时，将单车打滑从区域故障降级为单车故障，从根源解决“一车打滑、全线趴窝”的连锁问题。“新的算法摒弃了单点整改思维，统筹单车防滑控制与区间车距安全余量，在安全和效率间找到平衡阈值，大幅压缩了应急处置时长。”柴娟说，防打滑算法优化不是简单修改一处参数，而是整套底层算法重构，重新匹配、迭代数据，每一项调整都要经过仿真平台模拟验证，再回到正线实车复测，并通过第三方安全认证，确保上线零风险。

　　如今，这套更新后的防打滑算法已陆续应用在上海地铁路网中的多条线路上。这套防打滑算法的落地运用，不仅进一步提升了市民的出行体验，提高了轨道交通的网络服务能级，更为未来更多城市的列车防打滑提供了“上海方案”。