журнал стратегия

#журнал стратегия

А можно без машиниста? РЖД внедряет беспилотные технологии

Холдинг РЖД с 2015 года занимается беспилотными технологиями и на сегодняшний день у железнодорожного монополиста есть определенные успехи в этой сфере, но до масштабного внедрения беспилотников еще далеко.

 

С чего все начиналось

В 2015 году стартовал проект по внедрению безлюдных технологий на самой крупной в стране сортировочной станции Лужская в Ленинградской области. Специалисты научных центров НИИАС и ВНИКТИ, которые входят в холдинг РЖД, а также сотрудники Проектно-конструкторского бюро локомотивного хозяйства разработали систему автоматического управления маневровыми локомотивами ТЭМ7А. Она интегрирована с бортовой интеллектуальной системой технического зрения. Кроме того, были созданы алгоритмы и ПО для управления оборудованием локомотива с применением российской автоматики. Для управления самим процессом сортировки вагонов была интегрирована система MSR32 от Siemens.

Эти решения дали возможность в 2017 году реализовать беспилотный режим работы второго уровня автоматизации на трех тепловозах ТЭМ7А. Была обеспечена работа по замкнутому циклу без участия машиниста: прицепка локомотива к составу, его надвиг на сортировочную горку, роспуск вагонов и возврат на исходную позицию.

На Лужской бортовые системы управления в настоящее время охватывают полный цикл роспуска составов без участия машиниста при их приемке на сортировочной горке. Между тем, система технического зрения, которая стоит на локомотиве, определяет расстояние до объектов на дальности до 200 м, классифицирует их и принимает решение о продолжении движения или торможении. Технология включает целый комплекс датчиков: видеокамеры, лидары, радары, инфракрасные камеры и тепловизоры. Некоторые опасения возникли после того, как об уходе из РФ заявила немецкая компания Siemens, но через суд РЖД смог добиться возможности передачи необходимого оборудования, а обслуживание системы MSR32 взял на себя НИИАС.

Проект цифровизации сортировочных работ в Лужской — это лишь начальный шаг в решении одной из задач ОАО РЖД по внедрению высокой автоматизации на крупнейших сортировочных узлах. Проект «Цифровая железнодорожная станция» направлен на масштабное повышение эффективности сортировочных работ путем внедрения системы с элементами искусственного интеллекта, которая сможет принимать решения и контролировать их исполнение, а человек-оператор будет следить за происходящим с готовностью вмешаться в случае ЧС, пишет Коммерсант.

 

Проект на МЦК

В 2017 году РЖД запустил еще один масштабный проект, который предполагает внедрение высокой степени автоматизации движения пассажирских электропоездов на Московском центральном кольце (МЦК). Интегратором проекта и разработчиком решений является НИИАС. Проект предполагает отказ от платформенных дверей, которые традиционно устанавливаются для изолирования беспилотных поездов метро в целях безопасности.

Для установки таких дверей понадобится усиление платформ, что несет значительные затраты. Кроме того, двери всегда делаются под конкретную модель подвижного состава, а с учетом планов по вводу на МЦК поездов с трехдверным исполнением вагонов (в настоящее время курсируют двухдверные «Ласточки») их установка просто нецелесообразна.

В прошлом году начал действовать стандарт, в котором принята российская классификация уровней автоматизации (УА) по аналогии с международным подходом от GoA0 до GoA4. УА0 означает полное отсутствие автоматизации. УА1 — частичная автоматизация: машинист управляет поездом под контролем системы безопасности. УА2 — условная автоматизация: система автоведения управляет запуском, контролирует скорость, выполняет остановку, но в кабине продолжает находиться машинист на случай нештатной ситуации. УА3 — высокая автоматизация: отличие от предыдущего уровня — в возможности системы автовождения остановить поезд при внезапном возникновении препятствия или подаче сигнала остановки. УА4 — полная автоматизация, позволяющая машинисту управлять поездом удаленно. Уровнем УА2 оснащены почти все современные российские поезда.

Испытания с уровнем автоматизации УА3 проводятся с 2020 года, в конце 2021 года такая система от НИИАС прошла сертификацию на соответствие требованиям техрегламента Таможенного союза. В том же году РЖД начал тестировать системы с уровнем автоматизации УА3+ и новым поколением системы технического зрения.

Поезда с УА3 снабжены разнообразными интеллектуальными элементами, которые нужны для обеспечения эффективной работы системы принятия решений при управлении поездом, одна из которых – комплекс технического зрения. Сложная система, прошедшая несколько этапов обучения – от распознавания объектов и препятствий до скорости реакции на обнаружение потенциально опасного объекта на пути (она должна реагировать быстрее, чем человек).

— Первое поколение может обнаруживать препятствия и дальше останавливаться. По второму же сейчас идет обучение инструкции по сигнализации, распознаванию и пониманию временных знаков, ручных сигналов и действию в соответствии с ними, — отметил замгендиректора НИИАС, технический руководитель проекта ОАО РЖД по беспилотным поездам Павел Попов.

В настоящее время НИИАС работает над уровнем автоматизации электропоезда УА4, при котором управление проводится в полностью автоматическом режиме без присутствия машиниста в кабине поезда. Основная особенность УА4 в том, что вся электрика, тормозная система и другие агрегаты, управление которыми обычно осуществляется машинистом в ручном режиме, должны управляться либо автоматически, либо дистанционно.

Один оператор-машинист контролирует работу четырех поездов и в случае возникновения ЧС может взять управление любым из них на себя. В данный момент его рабочее место визуально напоминает кабину поезда, в которую передаются видео со всех камер и показания со всех датчиков. При этом для удобства тумблеры на пульте управления заменены на кнопки. Здесь же, например, есть привычные для машиниста джойстики тяги и торможения. В работе вторая версия пульта управления более напоминает рабочее место в офисе.

 

Уникальный эксперимент

В середине апреля в Москве на МЦК состоялся уникальный эксперимент: один машинист-оператор дистанционно провел сразу два электропоезда. Беспилотные электрички шли в общем потоке с другими «Ласточками», останавливаясь на всех станциях. Для безопасности — без пассажиров и с машинистом в кабине. Для дистанционного контроля над поездами ученые из НИИАС создали специальный пульт, который внешне похож на обычную панель управления с джойстиками для тяги и торможения, а лобовое стекло заменили три монитора, на них транслируется изображение с десятка камер.

Поочередно отдавая команды «Ласточкам», машинист-оператор проверил, как система автоведения справляется: с автоматической системой контроля посадки и высадки пассажиров; имитацией отказа открытия дверей и срыва стоп-крана.

— Когда мы доведем автоматизацию до максимального уровня, один машинист сможет управлять одновременно четырьмя «Ласточками, — заявили в РЖД.

Подобные эксперименты вызывают огромный интерес у общественности. Железнодорожный монополист в конце августа 2019 года впервые продемонстрировал на испытательном кольце в Щербинке беспилотную «Ласточку», которая автоматически затормозила перед манекеном на путях.

— Поезд начинает двигаться, и мы понимаем, что машиниста нет, и набирает резко скорость. Более того, там еще проверяли системы аварийной остановки. Мы видим, что есть макет на путях и есть еще переезд. Ты несешься на максимальной скорости 60 километров (в час — ред.), и потом поезд начинает сам по себе тормозить, это, конечно, впечатления такие не для слабонервных. Но я, думаю, что к этому мы привыкнем, — рассказал гендиректор РЖД Олег Белозеров, выступая на просветительском марафоне «Знание.Первые».

Также в ходе марафона Белозеров заявил, что модернизированные поезда «Ласточка» планируют запустить на Московском центральном кольце в 2024 году.

— В следующем году такие поезда будут полностью автоматизированные. Скорость реакции компьютера с искусственным интеллектом — 0,3 с. Мы с вами, люди, принимаем решение за 1,2 с. Соответственно, это безопасность, — сообщил топ-менеджер.

Он добавил, что применение ИИ поможет снизить стоимость билетов и поддержать экономику. При этом временные интервалы между составами сократятся до трех минут.

 

Проект по беспилотным технологиям не свернут

Беспилотные технологии РЖД пока не поставлены на поток, но этот проект не будет законсервирован. В апреле «Известия» выпустили статью с громким заголовком «Стоп, машинист: внедрение беспилотных технологий в поездах откладывается». Проект по внедрению на российских железных дорогах беспилотных технологий затормозился на неопределенный срок из-за удорожания самой разработки, написало издание со ссылкой на два источника — близкие к РЖД и к компании-разработчику Cognitive Pilot (совместное предприятие «Сбера» и Cognitive Technologies).

По данным издания, внедрение беспилотных технологий в поездах откладывается. Изначально их запуск планировался еще в прошлом году, разработчик Cognitive Pilot проводил с РЖД испытания систем машинного зрения и искусственного интеллекта для локомотивов, помогающих машинисту и выступающих в качестве дополнительных приборов безопасности, однако проект затормозили из-за повышения цены на продукт.

В РЖД эту информацию опровергли. «РЖД не откладывали проекты по беспилотным технологиям на железных дорогах. На станции Лужская уже с 2017 года работают беспилотные маневровые локомотивы, а на МЦК в настоящее время активно проводятся испытания беспилотных «Ласточек». Отдельно ведется работа по развитию систем технического зрения, которые устанавливаются на существующие маневровые локомотивы в помощь машинисту, но не заменяя его. Компания открыта для предложений по инновациям в этой сфере, однако важнейшим аспектом здесь является экономическое обоснование внедрения технических решений», — заявили ТАСС в пресс-службе РЖД.

Кто в итоге прав в этой ситуации, покажет время, а пока можно лишь пожелать удачи РЖД в развитии беспилотных технологий.

Фото: РЖД

анонсы
мероприятий
инновации

Больше человечности: как искусственный интеллект помогает бизнесу зарабатывать и заботиться о сотрудниках

 

#, , , ,
инновации

Почта России тестирует автономный грузовик в ЛЦ Внуково

 

#, , , ,