Техника реагирует быстрее машиниста

В числе стоящих перед нами задач – повышение пропускной и провозной способностей участков железных дорог, увеличение скоростей движения поездов, сокращение времени обработки составов на станциях, повышение уровня безопасности движения. На все эти вызовы помогает ответить цифровизация технологий, которая сегодня стала одним из важнейших направлений развития транспорта во всём мире.

Сейчас мы реализуем два основных пилотных проекта в сфере автоматизации, предполагающих минимизацию участия человека в технологических процессах.


Новые «Ласточки» полетят сами

Опытным полигоном для организации пассажирского движения с автоматическим управлением подвижным составом выступает Московское центральное кольцо (МЦК). Выстроенная здесь система достаточно сложна. Она предусматривает безопасную посадку и высадку пассажиров, движение электропоезда с 4-м уровнем автоматизации по путям общего пользования совместно с другими электропоездами, стыковку системы управления электропоездом с системой управления движением, организацию центра дистанционного контроля и обучение операторов-машинистов, предотвращение выхода персонала в опасную зону и ещё целый комплекс мер, обеспечивающих безопасность.

Управление подвижным составом без локомотивной бригады на борту – ключевая составная часть системы. Сегодня на двух экспериментальных электропоездах «Ласточка» мы достигли степеней автоматизации УА3 и УА3+, предполагающих самостоятельное движение поезда с находящимся в кабине машинистом, контролирующим работу систем и возникновение нештатных ситуаций. Технологически готовы к переходу на высший уровень автоматизации УА4, но технически для этого необходимо применить усовершенствованную тормозную систему, что слишком затратно для модернизации уже эксплуатируемого парка электропоездов. Потому системы автоматизации уровня УА4 будут в заводских условиях устанавливаться на новые электропоезда «Ласточка 2.0».

Проведённые исследования показали, что ввиду ограниченных физиологических возможностей человека по непрерывному контролю поездной обстановки и управлению тормозами электропоезда в течение рабочей смены сокращение межпоездного интервала до 4 минут и меньше без автоматизации просто невозможно.

Организация автоматического движения поездов в таких крупных городских агломерациях, как Московская, позволит решать вопросы увеличения пропускной способности пассажирских линий за счёт максимального сокращения интервала попутного следования поездов при обеспечении необходимого уровня безопасности движения.


Станцией управляет алгоритм

Второй большой проект – автоматизация управления сортировочной станцией. Это направление разрабатывается в компании с 2014 года, когда первые маневровые локомотивы с автоматическим управлением ТЭМ7А начали работать в тестовом режиме на станции Лужская Октябрьской железной дороги. В 2024 году здесь будут использоваться уже пять таких тепловозов. С 2025 года автоматизированная система управления на станции Лужская перейдёт из опытной эксплуатации в режим промышленного использования.

Решения, обкатанные на Лужской, заложены в конструкцию новых серийных локомотивов ТЭМ23 и ТЭМ14М. До 2030 года маневровые локомотивы для автоматического движения получат станции Лужская, Им. Максима Горького, Кинель, Челябинск-Главный, Инская, Находка.

Внедрение локомотивов с автоматическим управлением и роботизация процессов обработки составов даёт нам возможность говорить о реализации проекта цифровой железнодорожной станции, на которой все операции выполняются автоматически. Наша цель – добиться, чтобы алгоритм решал задачи обработки информации, получаемой от умных датчиков, а выдаваемые системой команды выполнялись умными механизмами, в числе которых локомотивы с автоматическим управлением.

Кроме значительного увеличения мощности переработки цифровизация и автоматизация ведут к повышению безопасности труда. Так, одну из самых сложных и опасных профессий расцепщика вагонов сейчас осваивает робототехнический комплекс расцепки, оборудованный блоками технического зрения и нейросетевой обработки видеоданных.


Безопасность во главе угла

Всякий раз, когда речь заходит о системах с автоматическим управлением, возникает вопрос, насколько это безопасно. Могу сказать, что автоматизация несёт в себе гораздо меньше рисков возникновения нарушений безопасности движения, чем традиционная схема. Техника превосходит возможности человека, например дальность обнаружения препятствий в ночное время у машинного зрения 600–800 м вместо 300–400 м у человека. Техника быстрее реагирует – время реакции системы составляет 500 мс против 1500 мс машиниста; она не теряет концентрации внимания, не устаёт и не отвлекается на другие задачи. Поэтому система, в которую внесены достоверные исходные данные и в которой отлажен алгоритм работы, в любом случае будет выполнять поставленную задачу быстрее, лучше и безопаснее.


Перспективы развития

Автоматизация управления подвижным составом – вопрос не только будущего. Сделанные на этом направлении наработки уже применяются на дорогах. Например, переход локомотивных бригад на работу в одно лицо, без помощника машиниста, становится возможным благодаря тому, что основную часть функций второго члена бригады берёт на себя система автоведения. Или когда два грузовых поезда идут сегодня на Восточном полигоне в режиме виртуальной сцепки, поддерживая постоянный обмен данными между локомотивами по радиоканалу, ведомый состав движется, по сути, в автоматическом режиме. Совершенствование технологических и технических решений на МЦК мы завершим в течение ближайших трёх лет. После этого созданный комплекс пассажирского движения с высшим уровнем автоматизации УА4 может быть применён в любой крупной городской агломерации, транспортная система которой интегрирована с железнодорожной инфраструктурой компании. И в целом сегодня мы владеем уже готовыми к внедрению элементами технологий автоматизации, которые могут развиваться, адаптироваться под конкретные условия эксплуатации и в ближайшие годы системно тиражироваться на сети.

Гудок