Интеллектуальные системы на подвижном составе сегодня обеспечивают автоматизированное управление тягой и торможением с учётом ограничений скорости, профиля пути, массы состава, сигналов светофоров и высокоточное исполнение графика движения, собирают и передают причастным структурам информацию о собственном состоянии, освобождают машиниста от рутинных операций.
Данные защищены криптошифрованием
Автоведение – не новая функция. Её развитие благодаря внедрению современных технологий ведётся по двум направлениям.
Василий Марченко, машинист тепловоза ТЭМ23
Практические занятия в тренажёре кабины машиниста локомотива 2ТЭ25КМ на базе учебного центра БМЗ
Машинист тепловоза 3ТЭ28 Сергей Прудников
Первое – обновление алгоритмов ведения поезда. «Получая обратную связь от эксплуатации и проводя анализ поступающей информации, наши специалисты вносят соответствующие изменения в программный код. Повышается энергоэффективность автоведения, снижается вероятность возникновения продольно-динамических реакций в поезде, пользоваться системами машинисту становится удобнее», – рассказывает управляющий директор по развитию интеллектуальных систем управления АО «ТМХ» Андрей Романчиков.
Второе – расширение выполняемого системами функционала. Если изначально система принимала по радиоканалу только расписание движения поезда, то сейчас дополнительно принимаются натурный лист состава поезда и данные о временных ограничениях скорости на участок следования. В автоматизированные управляющие системы ОАО «РЖД» передаются данные о расходе электроэнергии. Внедрены технологии по передаче данных с борта локомотива, которые позволяют обеспечить мониторинг эксплуатационной работы в режиме реального времени. На серверы ТМХ передаются телеметрические данные установленной на борту микропроцессорной системы управления и диагностики оборудования для реализации алгоритмов предиктивной диагностики.
Совершенствуется и радиоканал передачи данных: сегодня информация передаётся и принимается с использованием криптозащиты.
«Иволга» видит всё
Новым словом в развитии систем помощи машинисту становится применение технического зрения, включающего технологии искусственного интеллекта. В феврале компания испытывала такую разработку на поезде «Иволга».
Во время тестирования на полигоне Москва – Усово система определения препятствий обнаруживала и идентифицировала различные объекты в зоне видимости до 600 м с углом обзора от 12° до 110°.
«Для получения данных об окружающей обстановке в системе используется несколько видов сенсоров: лидары (лазерное радиолокационное оборудование), стереопара (две камеры, эмулирующие человеческое зрение, – на основе этой технологии строится карта глубины кадра), камеры общего плана, камеры ближней зоны, спутниковая система навигации», – комментирует Андрей Романчиков.
Данные от сенсоров в режиме реального времени поступают в вычислитель, где происходит их обработка и совмещение, чтобы получить полную и точную картину окружающей среды в «математическом» виде. Далее информация анализируется специально обученными нейронными сетями, которые ищут классы и конкретные типы объектов. После этого алгоритмы используют полученные результаты для формирования окончательного решения – какие объекты обнаружены, на каком расстоянии, где они находятся относительно поезда и т.д. На основании этой информации системы управления поездом могут управлять движением.
Комплекс обнаружения препятствий способен распознавать и классифицировать людей, определяя их статус, различать объекты железнодорожной инфраструктуры: железнодорожные пути, другие поезда, светофоры (с распознаванием цвета), платформы, столбики, остряки. Также уточняется принадлежность светофоров и стрелок «своему» пути, фиксируются объекты гражданской инфраструктуры: автомобили, велосипеды и т.д. Комплекс также «понимает» расстояние поезда до ближайших важных статических объектов – платформ, вокзалов.
Важная функция комплекса – построение зоны габарита, «коридора», в котором разрешено движение поезда. В нём учитываются положения стрелочных переводов и сигналов светофоров, принадлежащих пути следования, а также размеры опасной зоны, где не должно быть объектов. И если какой-либо объект попадает в неё, то это является сигналом к принятию решения о реакции на обнаруженный объект в зависимости от его типа.
Испытания подтвердили заявленные возможности комплекса. Теперь разработку планируется интегрировать с системами управления электропоездом, что позволит автоведению реагировать на препятствия – применять торможение и подавать звуковые сигналы.
Учиться эффективнее на производстве
Постоянное развитие систем управления, техническое и технологическое обновление, выпуск новых серий подвижного состава требуют дополнительного обучения для эксплуатирующих технику машинистов. И в этом вопросе ТМХ идёт навстречу партнёрам – покупателям локомотивов и электропоездов, предоставляя возможность их сотрудникам получить знания и навыки в учебных центрах на заводах холдинга.
Обучение локомотивных бригад, задействованных в эксплуатации, например, электропоездов «Иволга», проводится на Тверском вагоностроительном заводе (входит в ТМХ) с момента создания первых моделей электропоезда.
«Теоретические знания обучающиеся получают в аудиториях учебного центра, а практическая часть проходит с использованием уникального тренажёра, имитирующего кабину машиниста «Иволги», – сообщил начальник отдела обучения персонала ТВЗ Дмитрий Пылёв.
Лекционные занятия проходят в аудитории. Расположение внутреннего и подвагонного оборудования изучается в реальном электропоезде. Пробные поездки проходят на тренажёре. Рассматриваются типовые ситуации, отрабатываются навыки действий при возникновении нештатных ситуаций, которые могут произойти в пути следования.
На базе учебного центра Новочеркасского электровозостроительного завода (НЭВЗ, входит в ТМХ) локомотивные бригады Дирекции тяги – филиала ОАО «РЖД» осваивают пассажирские и грузовые локомотивы.
«Запрос на обучение приходит из депо, где используется электровоз. Как правило, это подготовка машинистов к работе с новой техникой, но можно пройти и курсы повышения квалификации», – объясняет директор корпоративного учебного центра Татьяна Шабаева.
Во время обучения машинисты выезжают на обкатное кольцо, посещают сборочные цеха. Важная часть практических занятий – отработка навыков на тренажёрах, полностью имитирующих кабину локомотива с выводом на экран – лобовое стекло различных участков пути. Обучающиеся управляют локомотивом в штатном режиме, учатся реагировать на нестандартные ситуации.
Для машинистов отдалённых локомотивных депо НЭВЗ разработал дистанционную версию обучения – видеолекции, вебинары и онлайн-консультации.
Практические занятия в тренажёре кабины машиниста локомотива 2ТЭ25КМ осуществляются и в учебном центре на Брянском машиностроительном заводе (БМЗ, входит в ТМХ) в рамках обучающей программы «Конструктивные особенности и правила эксплуатации грузового локомотива 2ТЭ25КМ». Её проходят локомотивные бригады и непосредственно машинисты – представители эксплуатирующих организаций. Что касается практической работы в рамках обучающих курсов по ТЭМ18ДМ и другим тепловозам, то она проходит в цехе сборки, где учащимся показывают процесс сборки локомотивов.
Потренироваться в управлении локомотивом 2ТЭ25КМ или поездом «Иволга 3.0» на тренажёрах можно в рамках выставки «Россия».
Игнат Вьюгин
01 апреля 2024
Машинистам поможет искусственный интеллект
При разработке конструкторской документации, производстве железнодорожного подвижного состава ТМХ уделяет особое внимание совершенствованию системы автоведения. А вместе с передачей техники заказчику холдинг в своих учебных центрах для подготовки машинистов обучает управлять новым подвижным составом.