【物理科普】为什么地铁到站停车时, 车门能对那么准？

大家日常坐地铁的时候，不知道有没有想过一个问题，就是“当地铁列车到站停靠时，车门为什么能无缝对准呢？”，其实答案也很简单：

这是因为地铁列车有自动驾驶系统，它能实现列车自动驾驶和精准停靠。

ATO自动驾驶系统

其实，地铁的行驶依靠的是列车自动控制系统（ATC），这套系统可以实现列车的自动驾驶、自动跟踪、自动调度等。然后这下面又分了几个子系统：列车自动防护（ATP）、列车自动驾驶（ATO）、列车自动监控系统（ATS），而自动精准的停车主要靠的是ATO系统。

列车自动驾驶（ATO）系统，可以代替司机完成自动驾驶，包括列车的自动离站，平滑加速、速度调节、定点停车，目标制定以及车门、屏蔽门的开关启动控制等。

而在停车时ATO系统通过列车上位置检测装置和轨道上的应答器，不断计算和校准列车与停靠点的距离，并计算和控制列车运行速度，实现精确停靠。

通常情况，地铁都是自动驾驶。当列车通过信号应答器时，车上的接触装置就知道自己所在的位置，因此站台的应答器会布置比较密集，以提高列车定位校准的精确度。

而这时候司机可以根据操作提示完成简单的开门、关门、启停等基本指令，而且一般情况下屏蔽门的门宽会比列车车门门宽要大一些（比如30cm），这样就可以容许正负15cm停车的误差。所以一般自动驾驶情况下，屏蔽门和列车车门还是对得很准的。

异常情况

但如果车辆的ATO系统软件出现了一点小问题，比如提供的信号不够精确，那么就会出现地铁门没有正对屏蔽门打开的情况，也就是我们平时看到的偏差。如果偏差过大，司机这时候就可以把自动控制切成手动控制，手动调整对位。

一般情况下，信号系统正常工作并无紧急情况时，司机就基本上无需手动控制。但如果在信号系统硬件或软件出现故障或出现紧急情况的话，则由自动控制降级为手动控制，这时候就考验司机以及行车调度的时候了。

比如轨道上掉落了一个石头，这些机器有时候很难检测出来，这也是为什么自动驾驶无法完全实现的原因之一，因为系统很难完全应对所有的突发事件。

而司机最主要的职责就是处理这些突发事件，当某一个车载系统失效的时候及时接管列车，保证列车安全的停车。

所以为了锻炼司机手动驾驶的水平，各个地铁公司也会安排司机不断的进行训练，不断的手动对位校准及其他操作。

所以这种情况下，停不准的情况可能就出现得比较频繁，甚至不准的离谱的场景也会出现。

但通过不断的训练之后的司机，也会很有经验，手动停车也能很精确，可能只有几厘米的误差。

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