书城工业世界在变小与现代交通
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第27章 自动运行的智能列车

在现代社会中关于智能会有许多话题,智能列车的出现大约不会让人们太过于惊讶。

按惯例,列车运行离不开司机。司机根据调度员的指示操纵列车,听到发车命令便启动、加速,达到正常速度后,还要对照时刻表不断调整列车的运行速度,让列车在规定的时刻到达下一个车站。

随着计算机、自动控制技术的发展,人们正在考虑用计算机代替人驾驶列车,实现列车的自动控制。

许多国家都在这方面做了探索。日本已经有几条地铁或地面铁道实现了自动运行。有的线路虽然驾驶室有一名乘员,但他仅起着监视自动运行效果的作用,真正的司机却是安装在车上的控制计算机。

计算机如何来实现对列车运行的控制呢?主要依靠计算机程序,其核心功能是计算。在列车自动驾驶程序中,要告诉计算机现在希望列车以多高的速度运行及现在列车的实际速度。计算机再根据这两个速度进行一系列复杂的运算,使列车达到规定速度。

用这种程序开动的列车虽能准确地起动、停止,精确地控制速度,但却使乘客感到不如人驾驶时那么舒服。它的启动比较“硬”,加速和减速的动作也比较明显。

因此有人想,能不能找到一种能反映人的思维的“柔软的”数学来代替较为硬性的驾驶方法呢?于是人们想到了一种“柔软”的数学,就是“模糊数学”。

模糊数学是一种模拟人的思维过程的教学。基于这种数学的模糊推理来模拟司机的操作,能不能编制一套程序,让计算机和人一样安全、可靠、平稳地操纵列车呢?像“如果速度太快,就把阀门关小一点”之类的模糊概念,就可用模糊数学模型表达出来。

只要总结司机的操作经验,对列车操作过程进行科学的分析,得出合理的、符合人的思维逻辑的模糊控制规则,编成程序贮存在计算机内,就可以实现列车的模糊控制。

日本仙台地铁的南北线现在已实现了列车运行的模糊控制,驾驶室只需一人监视自动运行情况即可。

模糊控制由于模拟了人的思维方式,所以是一种很有前途的控制方式。相信不久的将来,我们国家也会有使用模糊控制的列车自动驾驶系统。