Автоматика, связь, информатика — ежемесячный научно-теоретический и производственно-технический журнал ОАО «Российские железные дороги».
Надежность
Nadëžnostʹ
Войти
Научно-практический рецензируемый журнал
Журнал «Надежность» издается ежеквартально с 2001 года. Журнал включен в перечень ведущих журналов и изданий высшей аттестационной комиссии (ВАК). С 2010 года журнал выпускается при поддержке ОАО «РЖД». С 2012 года издается на двух языках: русском и английском. Журнал разносторонне освещает проблемы управления структурной надежностью, функциональной надежностью, функциональной безопасностью систем, отказоустойчивостью систем, проблемы сертификации, стандартизации в области надежности, функциональной и информационной безопасности систем. Одной из часто освещаемых тем на страницах журнала являются результаты внедрения комплексной технологии управления ресурсами, рисками и надёжностью на этапах жизненного цикла (УРРАН) объектов железнодорожного транспорта.
Рецензируемый научно-практический журнал «Надёжность» включен в перечень ведущих рецензируемых научных журналов, рекомендуемых Высшей аттестационной комиссией России для опубликования основных научных результатов диссертаций на соискание учёной степени кандидата и доктора наук по следующим специальностям и соответствующим им отраслям науки:
Журнал “Надёжность” входит в категорию К2 перечня рецензируемых научных изданий ВАК (строка 1483), утвержденного информационным письмом Высшей аттестационной комиссии при Минобрнауки России от 6 декабря 2022 № 02-1198 “О категорировании Перечня рецензируемых научных изданий”.
Автоматика, связь, информатика. 2022. № 8.
Automation, communications, informatics. 2022. № 8.
НОВАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
Когерентная система единого точного времени для высокоскоростных магистралей
Михаил Львович Шварц1, Роман Игоревич Балаев2
В статье описана актуальность системы единого точного времени для высокоскоростных железнодорожных магистралей, представлена перспективная когерентная система синхронизации, кратко изложена возможность подключения верхнего уровня когерентной сети к эталонам Государственной службы времени, частоты и определения параметров вращения Земли.
эталонные сигналы времени и частоты, шкала времени, синхронизация, волоконно-оптические линии связи, высокоскоростные магистрали
: Шварц М. Л., Балаев Р. И. Когерентная система единого точного времени для высокоскоростных магистралей // Автоматика, связь, информатика. 2022. № 8. С. 23–26. D OI: 10.34649/AT.2022.8.8.004
NEW TECHNIC AND TECHNOLOGY
A unified time system for the needs of high-speed railways lines on the basis of a coherent unified time system with connection to standards of the state service for time and frequency via fiber optic communication lines
Mikhail L. Schwart1, Roman I. Balaev2
. The report describes the relevance of the single exact time system for high-speed railways, presents a promising coherent synchronization system, briefly outlines the possibility of connecting the upper level of the coherent network to the standards of the State Service for Time and Frequency of the Russian Federation.
: reference time and frequency signals, time scale, synchronization, fiber optic communication lines, high-speed railways lines
: Schwartz M. L., Balaev R. I. A unified time system for the needs of high-speed railways lines on the basis of a coherent unified time system with connection to standards of the state service for time and frequency via fiber optic communication lines // Automation, communications, informatics. 2022. № 8. P. 23–26. D OI: 10.34649/AT.2022.8.8.004
1. А О «Скоростные магистрали»: официальный сайт. 2022. U RL: http://www.hsrail.ru/
2. Обеспечение потребителей эталонными сигналами времени и частоты / С. И. Донченко, И. Ю. Блинов, А. Н. Малимон, Р. И. Балаев, О. В. Колмогоров, В. А. Воронин // Автоматика, связь, информатика. 2019. № 3. С. 12–15.
3. Шварц М. Л., Рыжков А. В. Современные тенденции развития систем сетевой синхронизации в сетях электросвязи. От плезиохронных до когерентных сетей // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов. 2021. № 4. С. 27–39.
4. Научно–исследовательское отделение Главный метрологический центр государственной службы времени и частоты (ГМЦ ГСВЧ (НИО–7)) // ФГУП «ВНИИФТРИ»: официальный сайт. 2020. U RL: https://www.vniiftri.ru/about/departments/nauchno-issledovatelskoe-otdelenie-glavnyy-metrologicheskiy-tsentr-gosudarstvennoy-sluzhby-vremeni-i/.
5. Формирование шкал времени устройств частотно-временного обеспечения методом структурного анализа / С. Д. Петров, И. В. Чекунов, В. А. Усачев, А. Г. Топорков, В. В. Корянов // Инженерный журнал: наука и инновации. 2019. Вып. 8. С. 7.
6. Балаев Р. И. Современные требования к обеспечению сетей связи нового поколения эталонными сигналами времени и частоты //Альманах современной метрологии. 2021. № 4
. С. 109-114.
7. Рыжков А. В., Шварц М. Л. Пути формирования прецизионной шкалы времени национальной сети связи // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2020. Том 14, № 2. С. 17–24.
«Автоматика, связь, информатика»
Содержание №7, 2023 г.
100 лет пути. Впереди новый виток развития
В июле журнал «Автоматика, связь, информатика» отмечает 100-летний юбилей! Первый номер вышел в свет под названием «Электротехника и связь на путях сообщения», затем оно неоднократно менялось: с 1926 г. – «Связь и электротехника», с 1932 г. – «Сигнализация и связь на железнодорожном транспорте», с 1936 г. – «Связист». В послевоенное время журнал издавался как «Автоматика, телемеханика и связь». Нынешнее название «Автоматика, связь, информатика» журнал получил в 1998 г. в связи с интенсивным развитием информационных технологий на железнодорожном транспорте.
Ключевые инициативы и целевые проекты эффективного
развития хозяйства автоматики и телемеханики
Сиделев П. С., Горелик А. В., Тарадин Н. А., Малых А. Н.
Концепция развития хозяйства автоматики и телемеханики до 2030 г. и на перспективу до 2035 г. утверждена Центральной дирекцией инфраструктуры в мае текущего года. Она создавалась с целью развития организационно-технологической структуры хозяйства, совершенствования производственных процессов на основе накопленного опыта и передовых технологий организации производства, новых систем управления движением поездов. В Концепции описаны приоритетные направления в области разработки и внедрения современных технических средств, передовых технологий реализации основных производственных процессов, а также совершенствования структуры, принципов управления и развития персонала в хозяйстве. Указанные направления включают в себя ряд ключевых инициатив и целевых проектов, реализация которых обеспечит эффективное поступательное развитие. Эти инициативы и целевые проекты рассмотрены в статье.
Повышение надежности стрелочных электродвигателей
Татиевский С. А., Бикташев Р. Ж., Пензев П. В., Минаков Д. Е., Минаков Е. Ю.
На российских железных дорогах эксплуатируются более 135 тыс. стрелочных электроприводов, от надежной работы которых напрямую зависит ритмичность функционирования всего транспортного конвейера. Один из главных элементов электроприводов – стрелочные электродвигатели, обеспечивающие их нормальную работу. В статье рассмотрены вопросы обеспечения правильной эксплуатации и повышения надежности работы стрелочных электродвигателей.
Московский транспортный узел должен «ехать»
В Москве прошло заседание секции «Автоматика и телемеханика» Научно-технического совета ОАО «РЖД» по теме «Развитие хозяйства автоматики и телемеханики в границах Московского транспортного узла».
Оценивание информационной безопасности бизнес-процессов
Глухов А. П., Корниенко А. А., Ададуров С. Е., Белова Е. И.
Рассмотрены основные положения методического подхода к решению задачи оценивания информационной безопасности критически важных автоматизированных систем управления железнодорожного транспорта путем перехода от традиционных оценок свойств безопасности информации (конфиденциальность, доступность, целостность) к оценке безопасности критических бизнес-процессов. Предлагаемый подход может применяться для различных уровней иерархии информационной структуры железнодорожного транспорта в условиях как точно заданных, так и нечетко определенных параметров, а также их сочетаний, и использоваться в системе управления информационной безопасностью.
Метрологическое обеспечение цифровых информационных измерительных систем
Цель системы метрологического обеспечения (СМО) ОАО «РЖД» состоит в создании условий для выполнения железнодорожных услуг путем обеспечения требуемого качества измерений. Основные направления развития метрологического обеспечения измерений в ОАО «РЖД» изложены в Концепции развития системы метрологического обеспечения до 2030 г. В документе отмечается, что особенностью настоящего момента развития измерений на железнодорожном транспорте является не количественное наращивание парка средств измерений (СИ), а расширение их возможностей.
Успех команды единомышленников
Прошлый год был весьма успешным для Саратовской дирекции связи. Коллектив предприятия четыре раза становился победителем в отраслевом соревновании, завоевав при этом первое место в первом, втором и четвертом кварталах. Вместе с тем по итогам работы за 2022 год дирекция была удостоена первого места по ЦСС. Кроме того, коллективы региональных центров связи неоднократно становились призерами среди структурных подразделений ОАО «РЖД».
Новые возможности для оценки компетенций персонала
Опыт коронавирусных ограничений, когда многим сотрудникам пришлось перейти на удаленную работу, ускорил процесс цифровизации бизнеса. Этот тренд не обошел стороной и ОАО «РЖД». На волне технологических изменений в компании разрабатывается система, которая позволяет оценивать компетенции персонала в режиме онлайн.
Время уникальных возможностей
Нижний Новгород в очередной раз стал местом проведения конференции «Цифровая индустрия промышленной России» – крупнейшего мероприятия в области цифровой экономики в стране. На протяжении многих лет это мероприятие является ключевой площадкой для обсуждения цифровой трансформации общества и ключевых отраслей экономики, встречи лидеров рынка и трансляции лучших практик, технологий и идей.
Интеллектуальный турнир ИТIT
ИТ-блок холдинга «РЖД» впервые провел Интеллектуальный турнир – ИТIT, который состоял из серии отборочных игр и финального состязания. Отборочный этап проходил в дистанционном и очном форматах. Финальная игра прошла 31 мая в Нижнем Новгороде. Интеллектуальный турнир проводился в рамках мероприятий, приуроченных к 150-летию железнодорожной статистики. Его инициатором выступил Департамент информатизации ОАО «РЖД». Примечательно, что турнир проводился в год двадцатилетия со дня образования ОАО «РЖД». Тем самым ИТ-блок внес свой вклад в празднование юбилея компании.
Подготовка студентов-целевиков для реализации задач цифровой трансформации
Непрерывная модернизация технических средств автоматики и телемеханики, опыт и перспективы внедрения цифровых технологий в процессы технического обслуживания, планирования и аналитики предъявляют высокие требования к квалификации работников инфраструктурного комплекса. В частности, реализация задач цифровой трансформации в основном обеспечивается руководителями среднего звена. При этом необходимо учитывать, что практически весь комплекс работ по управлению жизненным циклом объектов автоматики и телемеханики выполняют специалисты, имеющие базовое образование по программе «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте». Для освоения компетенций в области цифровых технологий нужны дополнительные образовательные программы или программы профессиональной переподготовки, в том числе в формате опережающей подготовки.
«Eltrans-2023» – импульс к дальнейшему развитию
В статье представлен обзор работы XI Международного симпозиума «Eltrans-2023. Электрификация и электрическая тяга: цифровая трансформация железнодорожного транспорта». Рассмотрены основные проблемы, затронутые на конференции «Инфокоммуникационные системы и интеллектуальные технологии в задачах управления на железнодорожном транспорте» и круглом столе «Взаимодействие с ОАО «РЖД» в рамках инженерной подготовки кадров».
Сразу 12 городов России стали площадками для проведения первого фестиваля, демонстрирующего деятельность российского движения детей и молодежи «Движение первых». Фестиваль стал отправной точкой воплощения проектов для школьников и студентов колледжей по всей стране. За два дня в мероприятиях разных форматов приняли участие свыше 5 млн ребят. Почетными гостями фестиваля стали дети-герои из разных уголков страны.
3 стр. обл.
Содержание №8, 2023 г.
Эффективность развития хозяйства растет
В июле в Челябинске состоялась школа передового опыта по теме «Рассмотрение методов улучшения эксплуатационной работы хозяйства автоматики и телемеханики». В совещании приняли участие руководители Центральной дирекции инфраструктуры, Управления и служб автоматики и телемеханики, представители производителей и разработчиков.
Новые подходы к классификации сортировочных горок
на пространстве ОСЖД
Новиков А. В., Кобзев В. А., Ованесова Е. А., Зубов С. С.
Для развития технического оснащения сортировочного комплекса требуется своевременное обновление и актуализация нормативно-технической документации. В 2022 г. была утверждена памятка Организации сотрудничества железных дорог (ОСЖД), касающаяся основ классификации сортировочных горок. В обновленной редакции появились изменения для уточнения классификации сортировочных горок по перерабатывающей способности. Впервые введена классификация горок по степени механизации, автоматизации и возможности роспуска вагонов с опасными грузами. В статье представлено подробное описание внесенных изменений, раскрыта их значимость, даны рекомендации по практическому применению памятки.
Робототехнический комплекс – компонент цифровой железнодорожной станции
Кудюкин В. В., Тарасов К. А., Чупахин Д. П.
Совершенствование сложных технологических процессов, реализуемых на железнодорожных станциях, неразрывно связано с развитием соответствующей инфраструктуры. Ее основой являются технические и программные средства, обеспечивающие потребное качество реализации самих процессов и получаемых результатов. Примером совершенствования инфраструктуры железнодорожного транспорта служит реализация концепции «Цифровая железнодорожная станция». Робототехнический комплекс – важный элемент концепции, позволяющий в перспективе исключить выполнение человеком некоторых технологических операций, например, отпуска тормозов или расцепки автосцепки при роспуске составов с сортировочной горки. В статье изложены особенности внедрения робототехнических комплексов на примере сортировочной станции, а также принципы их работы. Результаты представляют собой основу для дальнейшего развития робототехнических комплексов на железнодорожном транспорте.
Способы внедрения технологии квантового распределения ключей в системах управления движением
Матюхин В. Г., Галдин А. А., Глейм А. В.,Смирнов К. В.,
Сысоев Д. А., Дудник С. Я., Юров И. А.
В статье рассматриваются вопросы внедрения квантовых технологий на железнодорожном транспорте, а также объекты, для которых их применение будет наиболее эффективно. Проанализированы особенности систем управления подвижным составом и объектами диспетчерской централизации в части возможного внедрения квантовых технологий. Приводятся типовые решения по применению квантового распределения ключей (КРК) в системах криптографической защиты информации. Представлена краткая характеристика и способы внедрения КРК на двух объектах, которые условно были названы: проект «Ласточка» (управление подвижным составом) и проект цифровой железнодорожной станции – ЦЖС (объекты диспетчерской централизации). Обосновано внедрение технологии КРК на уровне низовой автоматики.
Интеллектуальная система построения графиков работы машинистов метрополитена
Сидоренко В. Г., Маркевич А. В.
Стремительный рост новых линий и станций Московского метрополитена повышает нагрузку на подразделения, задействованные в планировании и управлении движением электроподвижного состава. На текущий момент построение графиков работы машинистов реализуется преимущественно без использования средств автоматизации. В статье представлены принципы построения и результаты апробации интеллектуальной системы построения графика работы машинистов метрополитена. Произведено сравнение параметров графиков работы основных и подменных машинистов, полученных с помощью интеллектуальной системы, с реальными графиками нарядов сотрудников депо «Замоскворецкое» Замоскворецкой линии и депо «Выхино» Таганско-Краснопресненской линии Московского метрополитена.
Защита кабелей связи и СЦБ от влияния обратного тягового тока
Шурыгин С. А., Козиенко Л. В., Воробьев Ю. Н., Власов М. А.
Кабели с металлическими жилами по-прежнему используются в хозяйстве связи и СЦБ несмотря на фактическое исчерпание своего эксплуатационного ресурса. Одной из проблем при обеспечении бесперебойной работы магистральных кабельных линий является их защита от влияния обратного тягового тока, особенно в условиях повышенного удельного сопротивления грунта.
На пути создания образцового предприятия
Сиделев П. С., Юдичев А. Б.
Эталонная производственная система структурного подразделения – это система, где определены перечень создаваемых продуктов и их критерии, установлены требования к количеству (объему) создаваемых продуктов и их качеству, сформирована оптимальная организация производственного процесса, включая вспомогательные и обеспечивающие процессы, гарантирующая сбалансированное использование производственных сил. В этой системе действия, не создающие ценность для потребителя (внутреннего и внешнего), сведены к минимуму. Кроме того, все параметры, подлежащие мониторингу для устойчивого управления процессом, определены и контролируются с заданной дискретностью, функционирует система постоянного повышения эффективности. К такому статусу стремится Волховстроевская дистанция СЦБ Октябрьской ДИ реализуя проект по приведению производственной системы к эталонной на принципах бережливого производства.
УДК 331.108+ 331.103.6
Поведенческая компетентность, как показатель надежности персонала
Шматченко В. В., Евдокимова О. Г., Иванов В. Г.
В статье рассматривается место надежности персонала в общей структуре оценки эффективности работы линейных предприятий железной дороги. На примерах железных дорог стран ЕС показана все возрастающая роль надежности персонала. Раскрыты основные подходы к формированию метрики поведенческой компетентности персонала и представлены варианты ее формирования.
Задали высокие стандарты мастерства
В конце июля в Екатеринбурге завершился первый чемпионат профессионалов ОАО «РЖД», прошедший под девизом «Люди дела». В нем приняли участие более 230 тыс. работников компании, из которых 170 тыс. – представители рабочих профессий. В финале для соревнований были подготовлены локации общей площадью свыше 450 тыс. кв. м, где на протяжении четырех дней конкурсные задания выполняли 2 тыс. участников. Эксперты оценивали работников 65 железнодорожных специальностей по 40 компетенциям.
В компетенции «Обслуживание и ремонт устройств железнодорожной автоматики и телемеханики» победителем стал представитель Юго-Восточной дороги, второе и третье места заняли работники Восточно-Сибирской и Южно-Уральской дорог соответственно.
Вехи трудовой биографии
У Валерия Ивановича Талалаева, почетного железнодорожника, кандидата технических наук, отдавшего работе на железнодорожном транспорте более пятидесяти лет – юбилей: 28 июля ему исполнилось 80 лет со дня рождения. Он прошел все ступени карьерной лестницы – от электромеханика СЦБ до начальника Управления сигнализации, связи и вычислительной техники МПС России. В канун юбилея Валерий Иванович поделился с редакцией не только воспоминаниями о своем становлении и совершенствовании как высокопрофессионального специалиста и руководителя, но и высказал соображения о развитии и реализации современных средств и систем ЖАТ.
Главная промышленная выставка страны
Более 46 тыс. человек из 35 государств стали участниками XIII ежегодной международной промышленной выставки ИННОПРОМ в Екатеринбурге.
Высший уровень автоматизации GoA4 (в российской классификации — УА4), привычный для метро и монорельса, приближается к практическому внедрению в других сегментах железнодорожного транспорта. Игроки накапливают массивы данных, чтобы обучать системы технического зрения, идет подготовка инфраструктуры и нормативной базы. Если автономные маневровые локомотивы почти не имеют препятствий для широкого применения, то старт коммерческой эксплуатации электропоездов без машиниста ожидается не раньше середины 2020-х. В дальнейшей перспективе — рост уровня автоматизации региональных поездов, грузового движения и, возможно, даже высокоскоростных магистралей.
Опубликовано в альманахе «Тренды рынка подвижного состава» к международному железнодорожному салону «PRO//Движение. Экспо» 2023 года
Знаковые проекты
Автоматизация парка горнорудной компании Rio Tinto (Западная Австралия) — пока единственный в мире реализованный проект уровня GoA4 на открытой железнодорожной инфраструктуре. В 2019 году на беспилотное управление были переведены свыше 200 тепловозов, которые доставляют железную руду из 16 шахт к портам Дампир и Кейп- Ламберт. По сети протяженностью более 1,8 тыс. км одновременно курсирует до полусотни тяжеловесных поездов из 240 вагонов. Погрузка-выгрузка так- же производятся автоматически, машинисты садятся за пульт лишь во время следования по терминалам. Центр управления движением расположен за полторы тысячи километров от рудников. Системным интегратором проекта AutoHaul стоимостью $940 млн выступила Hitachi Rail.
По оценкам Rio Tinto, в результате внедрения средняя скорость локомотивов увеличилась на 5-6%, снижен расход топлива на тягу. Отпала потребность в подвозе персонала автомобилями — раньше суммарный пробег этих рейсов составлял 1,5 млн км в год. Последнее время компания присматривается к поставщикам машинного зрения для усовершенствования своей системы. На тесты уже были приглашены австралийская 4AI Systems и израильская Rail Vision.
В то же время прямой перенос схемы AutoHaul на пути общего пользования невозможен, поскольку сеть построена в изолированной пустынной местности, имеет однородный подвижной состав с одним владельцем.
Автоматизация Московского центрального кольца (МЦК) прорабатывается с 2017 года силами НИИАС. Кольцевая линия длиной 54 км, укомплектованная электропоездами «Ласточка», перевозит полмиллиона человек в день. Пассажиропоток будет расти, а значит необходимо сократить интервалы между поездами МЦК до 3 минут и менее — так пояснял задачи проекта в интервью РЖД ТВ генеральный директор НИИАС Александр Долгий. По его словам, при столь плотном графике сбой даже в 15 секунд может вызвать транспортный коллапс, поэтому выбор в пользу искусственного интеллекта очевиден.
Тестирование «Ласточек» в режиме УА3 стартовало в 2020 году. Год спустя поезд получил сертифицированную систему технического зрения — как утверждают в РЖД, впервые в Европе. Чувствительность датчиков превосходит человеческую: к примеру, взрослого пешехода они фиксируют на расстоянии 1 км, ребенка — на 600–700 м, реагируя на препятствие за 0,3 секунды. Сейчас систему обучают понимать более сложные виды сигналов, идет подготовка к сертификации на уровне УА4. Без участия машиниста должен осуществляться весь комплекс ведения поезда в любой обстановке, диагностика оборудования, открывание и закрывание дверей.
Уровни автоматизации железнодорожного транспорта. Желтым — наименование уровней в российской классификации, утвержденной в 2022 году. Основа схемы: Журнал «Железные дороги мира»
В марте 2023 года прошли испытания удаленного управления сразу двумя «Ласточками». Ожидается, что по завершении проекта один оператор сможет одновременно управлять четырьмя поездами, а за счет оптимизации режимов вождения снизится энергопотребление. Срок готовности технологии УА4, как ранее сообщал замгендиректора НИИАС Павел Попов, — конец 2023 года. Она будет установлена на поездах ЭС104 с отечественной тягой, созданных на заводе «Уральские локомотивы» для замены «Ласточек», ранее локализованных в партнерстве с Siemens Mobility. Передачу РЖД заказанной партии из 22 пятивагонных составов планируется начать с ноября, сразу после сертификации.
Взаимодействие модернизированных бортовых систем с инфраструктурой МЦК уже отлажено. Примечательно, что на платформах не будет дверей, традиционно применяемых для изоляции беспилотных поездов метро в целях безопасности.
Автоматизация городской железной дороги Копенгагена S-tog (Дания) претендует на звание самого масштабного проекта в этом ряду. Согласно планам, в 2037 году сеть, состоящая из 170 км путей и 86 станций, станет полностью беспилотной. В настоящее время линиями S-tog ежедневно пользуются 300 тыс. пассажиров.
Национальный перевозчик DSB инициировал крупнейшую в мире закупку подвижного состава уровня GoA4 — 226 поездов с эксплуатационной скоростью не менее 120 км/ч. Они должны заместить копенгагенские поезда Alstom, которые сейчас работают в режиме GoA2. Общая сумма тендера, включая 30-летнее обслуживание, составляет €3,5 млрд. Выбрать поставщика намечено весной 2025 года, приступить к испытаниям машины — в 2028-м. Еще около десяти лет продлится период ввода в эксплуатацию. Осенью 2022 года на сети установлена система управления движением по радиоканалу CBTC от Siemens, она же обязуется поставить для нового парка системы сигнализации.
Как рассказал в интервью изданию pro.ing.dk директор по стратегии и подвижному составу DSB Юрген Мюллер, обеспечивать безопасность трассы изначально предлагалось с помощью технологии акустического зондирования (DAS) в сочетании с датчиками в передней части поезда. Однако теперь компания склоняется к другому варианту: между станциями пути будут огорожены, а на платформах установят системы обнаружения объектов. От платформенных дверей решено отказаться.
Автоматизация сортировочной станции Лужская в Ленинградской области — самого большого в России припортового грузового узла — началась в 2015 году. Два года спустя был реализован перевод трех маневровых локомотивов ТЭМ7А на беспилотный режим второго уровня. К созданию программного обеспечения и бортовых систем холдинг РЖД привлек свои научные центры НИИАС, ВНИКТИ и Проектно-конструкторское бюро локомотивного хозяйства. Для общего управления процессом сортировки вагонов была внедрена система MSR32 от Siemens (ее обслуживанием после ухода немецкого концерна из России занимается НИИАС).
Тепловозы самостоятельно выполняют надвиг состава на сортировочную горку, съезд с нее, заезд под состав и возвращение на исходную позицию. Машинист вмешивается только в случае нештатных ситуаций. Блок обнаружения препятствий, снабженный комплектом датчиков, идентифицирует объекты на расстоянии до 200 м и решает, двигаться дальше или затормозить.
Следует отметить, что за рубежом подобный проект был осуществлен в апреле 2023 года: южнокорейский перевозчик Korail автоматизировал сцепку, расцепку и перемещение грузовых поездов на станции города Чечхон. В Европе апробация маневровых локомотивов с техническим зрением активно ведется лишь последние два года.
Беспилотные решения на Лужской являются важной частью концепции РЖД «Цифровая железнодорожная станция». Ее конечная цель — максимально делегировать работу сортировочных узлов искусственному интеллекту и тиражировать эту модель на 25 станциях.
Отраслевая повестка в мире
Как минимум два маневровых локомотива в Европе за 2022 год прошли тесты в режиме GoA4. Так, в Финляндии машинное зрение от технологической госкомпании VTT получил тепловоз Otso 4, выпущенный в 1975 году. Параллельно его перевели на гибридную тягу. К модернизации был привлечен частный бизнес, финансирование составило €3,6 млн. Сообщалось, что постоянная эксплуатация автономной машины на путях необщего пользования может начаться в 2023 году.
В Нидерландах на маневровом локомотиве опробовали систему технического зрения от израильской Elta Systems (является частью оборонного концерна IAI), подтвердив ее совместимость с системой автоматического управления от Alstom. В основе оборудования Elta лежит цифровой радар высокого разрешения и многоспектральная электрооптика для эффективной работы в непогоду и при слабой видимости. Между тем тест-драйв показал, что сенсоры определяют препятствия на трассе с 500 м, а не с 1 км, как заявлялось до этого.
Другой израильский производитель Rail Vision (стратегический акционер — немецкая Knorr-Bremse) уверяет, что его система обнаружения препятствий Main Line способна видеть транспорт на расстоянии до 2 км, людей — до 1,5 км, конец путей — до 600 м при любой погоде и освещении. Комплект датчиков устанавливается на крыше кабины. Первый серийный контракт за $1,4 млн на поставку и обслуживание 10 таких систем компания заключила в начале 2023 года с национальным перевозчиком Israel Railways. Продукт позиционируется как средство помощи машинисту или дистанционному оператору на магистральных линиях, с возможностью интеграции в 100% автономное управление. В 2022 году систему Main Line три месяца испытывали на беспилотных рудовозах компании Rio Tinto в Австралии, после чего были озвучены планы продолжить тесты.
Кроме того, в США проходит пробную эксплуатацию система Switch Yard System (дальность 200 м), созданная Rail Vision для повышения безопасности маневровых работ.
В июне 2023 года в Германии завершился проект Sensors4Rail, который воплощался под эгидой национального перевозчика Deutsche Bahn (DB) с 2019 года. На четырех поездах городской сети Гамбурга, автоматизированных до уровня GoA2, тестировали систему обнаружения препятствий. В ней были использованы автомобильные и промышленные датчики Bosch и Ibeo, приспособленные к железной дороге в лабораторных условиях. Система включала шесть лидаров, проводивших более 30 тыс. измерений с частотой 15 Гц; инфракрасную камеру (диапазон волн от 8 до 14 мкм), способную выявлять стационарные и движущиеся объекты даже в абсолютной темноте; три камеры видимого диапазона — для ближнего, среднего (300 м) и дальнего (550 м) обзора; четыре радара с частотой 76-77 ГГц. Сигналы поступали в вычислительный комплекс, также установленный на борту. За определение местоположения поезда и системную интеграцию отвечала Siemens Mobility.
В ходе испытательных поездок, длившихся около года, с датчиков записано 450 Тбайт данных. Они позволяют оценить, как на распознавание объектов влияют погода и время суток, насколько точно идентифицируется локация поезда, особенно в недоступных для спутниковой связи участках. Создан дата-центр, где обрабатывается вся собранная информация. На ее основе сейчас формируют каталог сценариев для серийных систем. В обучении искусственного интеллекта задействуют не только массив реальных данных, но и имитационное моделирование ситуаций.
Cледующий шаг к беспилоту на немецких магистралях был сделан в июле 2023 года. Объявлено, что перспективный поезд Mireo Smart от Siemens и один из поездов городской сети Штутгарта будут оснащены системой автоведения уровня GoA4. Как и в случае с GoA2, ее установят поверх европейской системы управления движением поездов ETCS. Проект под названием AutomatedTrain профинансирован из госбюджета на сумму €42,6 млн. Автоматическую подачу и вывод составов с линии будут испытывать в течение трех лет, результаты DB обещает представить на выставке Innotrans-2026. Отдельной программой до конца 2024 года в стране предусмотрено создание стандартов для испытаний и применения искусственного интеллекта в региональных поездах.
Siemens продолжает совершенствовать собственную систему предупреждения столкновений Mainline Assistant — заявляется, что она также поддерживает высокие уровни автоматизации и адаптируется к разным типам поездов, сканируя пространство перед составом на 600 м. В качестве тестовой лаборатории служит высокоскоростной поезд ICE TD (эксплуатируется на сети Deutsche Bahn).
В свою очередь Франция в лице консорциума под руководством национального перевозчика SNCF еще два года назад анонсировала к 2023 году запуск прототипов полностью автономных поездов — грузового и пассажирского. Начавшиеся с уровня GoA2 испытания с участием Alstom и Thales идут с 2021 года. Также Thales и ее партнеры в Канаде в 2022 году создали прототип системы беспилотного управления для городского и пригородного рельсового транспорта, бюджет составил $2 млн. Среди участников коллаборации — Lumibird Canada, разработчик 3D-лидаров Opal.
Осенью 2022 года в Германии Thales предоставила исследовательскому центру SRCC свою мобильную лабораторию Lucy train для испытаний дистанционного управления поездом с расстояния 300 км, а также договорилась с немецким производителем тормозного оборудования Knorr‑Bremse о совместной работе над системой автоведения в рамках концепции цифрового грузового поезда.
В Японии готовятся к более масштабной задаче — автоматизации высокоскоростных магистралей. Предполагается, что она коснется поездов серий E7/W7, выпускаемых конгломератом японских производителей. Перевозчик JR East планирует в конце 2020-х внедрить уровень GoA4 в Ниигате на участке от депо до центрального вокзала. При движении с пассажирами с середины 2030-х намечен переход на GoA3. Речь идет, в частности, о коммерческих перевозках на линии «Дзеэцу» между Ниигатой и Токио.
Машинное зрение на российском рынке
Ведущую роль в развитии беспилотных технологий для железнодорожного сектора в России играют НИИАС и «ТМХ — Интеллектуальные системы» (ТМХ-ИС). До недавних пор конкуренцию им составляла Cognitive Pilot (совместное предприятие «Сбера» и Cognitive Technologies), но она переключилась на другие сегменты рынка.
Готовый к тиражированию продукт от НИИАС — сертифицированная бортовая система технического зрения, предназначенная для помощи машинистам в локомотивах, моторвагонном подвижном составе и спецтехнике. В ее функции входит выявление препятствий, определение сигналов светофоров, исправности колеи и положения стрелок. Система соответствует техрегламенту ТР ТС 001/2011, что позволяет внедрять ее на сети РЖД и поставлять в страны ЕАЭС. В комплекте датчиков — две видеокамеры ближнего (до 50 м) и две дальнего обзора (до 200 м). Модули видеоконтроля произведены в России, разработчик программного обеспечения — НИИАС.
В сфере беспилотных технологий на магистральном транспорте первенство принадлежит НИИАС, а полигоном служит Московское центральное кольцо. По собственным оценкам разработчиков, в части выстраивания взаимодействия бортовых систем с путевой инфраструктурой институт опережает мировые тренды примерно на год, при этом сама система технического зрения по эффективности не отстает от европейских образцов. Вместе с тем признается необходимость создать фабрику данных для обучения нейронных сетей аналогично тому, как это сделано в рамках проекта Sensors4Rail в Германии.
В целом эксперты выделяют два основных фактора, ограничивающих развертывание беспилота на железнодорожном транспорте в России. Во-первых, поскольку для дистанционного управления требуется передача потокового видео, то необходима широкополосная связь LTE. Решение этого вопроса влечет существенные затраты.
Второй момент — нормативное регулирование. Возможность и условия эксплуатации подвижного состава в автоматическом и дистанционном режимах должны быть четко прописаны во всех базовых документах отрасли.
Редакция Правил технической эксплуатации железных дорог, принятая в 2022 году, новые реалии уже отражает. В частности, возлагает ответственность за ошибки машины на ее проектировщиков и изготовителей. В дополнение разрабатываются ГОСТы для сертификации беспилотных технологий.
Актуализации ждет еще один основополагающий документ — приказ Минтранса № 97 от 8.7.2008 «Об утверждении положения о порядке служебного расследования и учета транспортных происшествий, повлекших причинение вреда жизни или здоровью граждан, не связанных с производством на железнодорожном транспорте». Замглавы НИИАС Павел Попов в мае 2023 года сообщил, что новая редакция совместно с ведомством будет составлена в течение года.
Основные публикации посвящены разработке, монтажу, эксплуатации, обслуживанию и ремонту устройств автоматики, сигнализации и связи, проблемах обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте, охраны труда. Большое внимание уделяется новым техническим средствам, микропроцессорным устройствам, информационным технологиям, системам телекоммуникаций. Рассматривается передовой зарубежный опыт.
Журнал освещает современные автоматизированные системы управления в хозяйствах автоматики и телемеханики, связи и вычислительной техники. Публикуются статьи о программных и технических средствах общесетевых систем, таких как АСОУП, ДИСПАРК, АСУФР, ЭТРАН.
Наши пѢоекты
3-9 СДЖРШРИР°СДСЖ 2024 РиРѕРґР° РїСъРёРилашаеТ СÁтудеРСтоРИ РїРІРѕРИести РѕР¶РґРµСЃС ‚РИРµРССЃРєРєРёРµ РєР°РСРёРєСѓ лы РІ СДоскошно СѓРєСвЂР°С € еввой, СІРІРµСвЂР°СЋС‰РµР№ РѕРіРІСІРєРё ииѲлѲвдаии Ѳтолице вашей РѕРґ РёРІС‹“ РіРѕСъРѕРґРµ РцРИѕСІРє Р°!
.
Р’РШашеТ коллМцдже пиоша РИсттеч° СА птедставителСДЖРёР°С ‚С‚ нђта Р`РЎР Д” компанией «С†РСѓР·Р°Ртоатика».
.
.
. ґРё ажХан пожилоРиРѕ РІРѕР·Съаста В «РўРРССЖтн ый РёРЅС‚Рμтнет», птиуточенного РєРѕ лню пожилоо С ‡РμлоРИРμР°.
.
.
.
.
. ѓР±Р»РёРєРё, Запотожской Ё Нышка‚ СЃРѕРССЃРєРѕР№ областей СЃ Р РѕСЃСЃРёР№СЃРєРѕР№ ФеХРµСДР° цией. РћРСРё посетилптаздРСРёС‡Рый концетт Ё РИключилиѲь РИ С„Р»Рμшмоб «РнъС‹ РИРjесте».
РєСЃРєСѓСъСЃРёСЖ РЅР° РїСъРѕРёР·РИРѕРґСЃС‚РИРѕ
.
.
. ІРСЖзисты Рё айтишники.
.
. ІРёСЃС‚еме СЃСДедвеРиРѕ РїСъРѕР С`ессионаВьного РѕР±СДазоРИР °РЅРёСЖ Р РѕСЃС‚РѕРСЃРєРѕР № области» РІ РСомивации «РёРѕР»РѕРґРѕР№ педаРиРѕРи РиРѕР ґР° — РїРµХР°РиРѕРиичеСАРєРёР№ Хебюю‚В».
В июне 1923 года вышел первый номер ведомственного журнала «Электротехника и железнодорожная связь», предназначенного для железнодорожников, обеспечивающих сигнализацию и связь на станциях и путях. В дальнейшем название журнала неоднократно менялось: в 1926 г. — «Связь и электротехника», в 1932 г. — «Сигнализация и связь на железнодорожном транспорте», в 1936 г. — «Связист».
В 1960-е годы была осуществлена программа модернизации железных дорог, которая предусматривала переход на электрическую и дизельную тягу, усиление путевых структур, обновление и развитие устройств СКБ, внедрение поездной радиосвязи, мульти- канал проводной связи и автоматические телефонные станции. Возникла необходимость освятить и объяснить происходящие изменения. В 1957 году министр дорог и коммуникаций Б. П. В Бещево возобновилось издание ежемесячного производственно-технического журнала «Автоматика, телемеханика и связь».
В 1998 году журнал получил новое название — «Автоматика, связь, информационные технологии», которое более полно отражает процессы, происходящие на железнодорожном транспорте.
Текущий выпуск
Том 23, №3 (2023)
