Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: Развитие беспилотных технологий на железнодорожном транспорте
Автор: Криволапова Таисия Павловна
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: Развитие беспилотных технологий на железнодорожном транспорте
Автор: Криволапова Таисия Павловна
УДК 001.895:625.1РАЗВИТИЕ БЕСПИЛОТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕТ.П. КриволаповаОбучающаяся 3 курса группа Д 3-1 специальность 23.02.01Владикавказский техникум железнодорожного транспорта – филиал ФГБОУ ВО «Ростовский государственный университет путей сообщения»В статье рассмотрены уровни индустриальной революции и автоматизации развития беспилотных технологий на железнодорожном транспорте. Ключевые слова: железнодорожный транспорт, автоматизация, машинист, беспилотный транспорт, техническое зрение, нейронные сети.Железнодорожный транспорт – реальное место для осуществления передовых и прорывных технологий, поиска ответов на цифровые вызовы нашего времени. Цифровизация и развитие беспроводных телекоммуникационных технологий обеспечивают значительный прогресс в организации управления перевозочным процессом на железнодорожном транспорте, а интеллектуализация железной дороги приведет к оптимизации потребления энергетических и топливных ресурсов, повышению пропускной способности и более эффективному использованию транспортных средств для перевозки грузов и пассажиров. Железнодорожный транспорт появился на старте первой индустриальной революции, а паровоз стал мощнейшим локомотивом ее успешного продолжения на протяжении последующего столетия.На тот момент поезда были оснащены устройством безопасности, соответствующему уровню автоматизации 0 (GоA0), это когда управление поездами полностью под ответственностью машиниста и дополнительные системы для контроля его действий не требовались. Тем не менее, стрелки и однопутные линии могли частично контролироваться системой.При первом уровне автоматизации (GоA1) машинист находится в передней части кабины поезда, ведет наблюдение за свободностью железнодорожного пути, показаниями сигналов и останавливает поезд в случае наступления опасной ситуации. Управление тягой и торможением осуществляется машинистом в соответствии с путевыми и локомотивными сигналами. При использовании данной системы ведется контроль за действиями машиниста. Этот контроль может проводиться в специально отведенных местах, может быть полупостоянным (периодическим) или постоянным, в частности, в отношении сигналов и скорости. Обеспечение безопасного отправления поезда от платформы станции, включая закрытие дверей, является обязанностью оперативного персонала.Вторая индустриальная революция, основанная на использовании двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей, привела к существенной модернизации ЖДТ, появлению различных типов тепловозов и электровозов. Это позволило существенно повысить скорость ЖДТ, его грузоподъемность и надежность. Поезда с уровнем полуавтоматиазции 2 (GоA2) уже более 20 лет успешно эксплуатируются на сети российских железных дорог. Данный уровень реализуется за счет алгоритмов управления тягой и торможения энергооптимального ведения поезда по заданному маршруту с учетом расписания и показаний систем автоматической локомотивной сигнализации, принимаемых по индуктивному каналу с рельсовых цепей. Применение 2 уровня понижает утомляемость машиниста и дает выигрыш по энергопотреблению и точности исполнения графика движения[1]. Обеспечение безопасного отправления поезда от платформы станции является обязанностью оперативного персонала (открытие и закрытие дверей может производиться автоматически).Результатом третьей индустриальной революции, для которой характерен мощный прогресс в области информационных, телекоммуникационных и компьютерных технологий, стала автоматизации инфраструктуры и систем управления ЖДТ.Уровень 3 (GоA3) – автоматическое управление поездами, предполагает возможное отсутствие машиниста в кабине, что требует внедрения системы технического зрения [3]. При этом уровне автоматизации необходимо присутствие на борту членов оперативного персонала. Обеспечение безопасности отправления поезда от платформы станции, включая закрытие дверей, может входить в обязанности оперативного персонала, или действия могут выполняться автоматически.Уровень 4 (GоA4) – полностью автоматическое управление поездами, предполагает полное отсутствие машиниста на борту, что требует существенного изменения конструкции локомотива (электропоезда) [2]. Например, на борту установлены автоматические выключатели, которые будет невозможно запустить снова при их срабатывании без присутствия человека на борту поезда [3].В условиях предсказуемой среды беспилотник не ошибается и, в отличие от человека, не устает. Внедрение беспилотных технологий на железной дороге позволит оптимизировать движение поездов, сделать процесс перевозок более точным, снизив при этом степень участия машиниста или полностью его исключив, а совершенствование систем позволит расширить область применения автоматизированного транспорта. Например, для идентификации препятствия в пути следования на достаточном расстоянии и для принятия соответствующих мер оснащены нейронными сетями и системами машинного зрения, один из поездов «Ласточка» и объекты инфраструктуры. Ожидается, что «Ласточки» на автопилоте начнут курсировать по МЦК в 2024 году.В Китае в 2022 году поезд с автопилотом Fuxing. Он ездит по маршруту Пекин — Чжанцзякоу со скоростью почти 350 км в час и вмещает 564 пассажира. Поезд даже имеет вагон-телестудию с подключением к сети 5G, откуда журналисты могут вести прямые трансляции.По мнению специалистов компании Parallel Systems, которые с ноября месяца 2020 года испытывают беспилотные рельсовые экипажи для контейнерных перевозок, что железные дороги идеально подходят для тестирования и быстрой коммерциализации технологий беспилотного вождения, поскольку доступ транспортных средств к железнодорожным путям регламентирован и беспилотные рельсовые экипажи могут взаимодействовать с диспетчерскими центрами и получать от них команды на движение так же, как и обычные поезда. В феврале 2022 г. компания получила грант на проведение беспилотных экипажей на полигоне Центра транспортных технологий (TTCI) Ассоциации американских железных дорог.В июне 2019 г. горнодобывающая компания Rio Tinto объявила об успешном завершении проекта Autohaul, который предусматривал автоведение тяжеловесных поездов с уровнем автоматизации GoA4, т. е. без машинистов на борту, на железнодорожной сети протяженностью 1700 км. Сейчас на железнодорожной сети компании Rio Tinto в Западной Австралии курсируют одновременно до 50 беспилотных тяжеловесных поездов. В состав каждого поезда длиной 2,4 км и массой 28 тыс. т входят 240 вагонов и от двух до трех локомотивов [5]. В России технология электропоездов с четвертым уровнем автономности (GoA4) будет готова к концу 2023 года, а сам поезд будет сделан позже – это уже 2024-2025 годы, сказал заместитель генерального директора «Научно-исследовательского и проектного института информатизации, автоматизации и связи железнодорожного транспорта» (НИИАС) Павел Попов [4]. Главная проблема заключается в замене узлов Siemens», который покинул Россию, теперь требуется разработка собственных аналогов этих узлов.В настоящий момент в мире нет аналогов беспилотных маневровых локомотивов, которые эксплуатируются на станции Лужской. Специалисты из Франции (компания SNCF), Германии, Голландии (компания Prorail), Бельгии (компания Lineas) в 2018-2019 годах знакомились с разработанной системой управления и заинтересованы во внедрении подобных систем. Одной из основных задач АО «НИИАС» является расширение функционала и тиражирование созданной системы управления как на российских железных дорогах, так и для иностранных компаний.Сегодня на пути автономного транспорта все еще много преград. Его нужно подготовить для работы в разных погодных условиях, защитить от хакеров, научить адекватно реагировать на все возможные возникающие ситуации в процессе движения. Тем не менее потенциальные преимущества перевешивают недостатки и трудности, которые ждут впереди. Таким образом, можно сделать вывод, что беспилотные магистральные и региональные железнодорожные перевозки должны стать неотъемлемой составляющей будущего транспортной отрасли.Список литературы
