ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПАРТНЕР – ОАО «РЖД»
Поезда РЖД переходят на беспилотное управление
В 2024 году в компании планируют завершить разработку бортовой системы с автопилотом
16:04, 31 июля 2023
Объем мирового рынка автономных поездов по итогам 2022 года оценивается в 8,3 млрд долл. Уже к 2030 году объем сегмента достигнет 12,3 млрд долл. Среднегодовые темпы прироста рынка ожидаются на уровне 5,1%.
Высокий уровень автоматизации позволяет усилить контроль над скоростью, обеспечить более высокий уровень безопасности в пути. Кроме того, автономные поезда обеспечивают более плавное ускорение по сравнению с обычными, поэтому увеличивается срок службы колесных пар и тягового/тормозного оборудования.
В РЖД направление беспилотного управления локомотивами тоже считается одним из самых перспективных. С 2014 года научно-отраслевой комплекс РЖД ведет разработки в этой сфере. Пилотным участком стала сортировочная система станции Лужская. Она оборудована микропроцессорными системами централизации, МАЛС и MSR-32, которые легли в основу технологии автопилотирования.
Заместитель генерального директора ОАО «РЖД» Евгений Чаркин:
«Системы технического зрения установлены на маневровых локомотивах и испытаны на станциях Лоста, Кинель и Лужская, а также на поездах «Ласточка», которые готовят к беспилотной эксплуатации на Московском центральном кольце. Полученные результаты позволяют ожидать существенные эффекты от применения этой технологии – рост пропускной способности станций на 20%, сокращение интервала на МЦК до трех минут с увеличением пассажиропотока на 200 тысяч человек в сутки, экономию операционных расходов».
Институты НИИАС и ВНИКТИ по заказу РЖД для «Создания современных систем управления движением поездов и обеспечения безопасности движения» (КНП-5) выполнили на Лужской следующие мероприятия:
- разработаны и внедрены системы управления горочным локомотивом. Реализована технология автоматического регулирования скорости надвига и роспуска (САУ ГЛ);
- система МАЛС получила функциональное развитие в части управления горочным локомотивом без участия машиниста (МАЛС БМ);
- разработана система дистанционного управления тепловозом ТЭМ7А, оборудованного САУ ГЛ, для создания технологии «без машиниста».
«В итоге мы получили три маневровых тепловоза, способных выполнять в автоматическом режиме надвиг состава на сортировочную горку, съезд с сортировочной горки и заезд под состав. При этом благодаря блоку обнаружения препятствий при движении локомотивом вперед обеспечивалась остановка перед барьерами, а также трансляция изображения с камер локомотива на пульт машиниста-оператора. Кроме того, изготовлены стационарный и переносной пульты управления локомотивом», – отмечают в дирекции тяги – филиале ОАО «РЖД».
Технология предполагала работу трех локомотивов в автоматическом режиме. Один машинист-оператор вел дистанционный контроль и при необходимости мог взять на себя управление при помощи пульта.
«Мы получили колоссальный опыт по построению системы «Автомашинист» для маневрового локомотива. Наработки использованы в проекте автомашиниста для электропоездов «Ласточка». Новый этап начинаем с разработки функциональных требований к «Автомашинисту». Все маневровые операции благодаря реализации технологии будут выполняться в автоматическом режиме. При создании автопилота для железнодорожного транспорта важен комплексный подход. Стационарная часть, а именно инфраструктура, по сравнению с бортовой более сложна и дорогостояща», – рассказывают в дирекции тяги.
Сейчас научно-отраслевой комплекс РЖД дорабатывает три опытных тепловоза и два серийных, оснащенных системой «Автомашинист». Решение будет соответствовать четвертому (максимальному) уровню автономности (отсутствие машиниста на борту). Однако это потребует существенного изменения конструкции локомотива.
Вторым результатом станет образец бортовой расширяемой системы управления и обеспечения безопасности движения, включающей функции «Автомашиниста». Такой комплекс позволит тиражировать технологию на новых серийных локомотивах.
В 2024 году запланирована подконтрольная эксплуатация технологии «Автомашинист» на станции Лужская. В 2025 году система будет принята в постоянную эксплуатацию. В то же время будет готова инфраструктура станции для эксплуатации локомотивов в беспилотном режиме.
Заместитель генерального директора ОАО «РЖД» Евгений Чаркин:
«Развитие беспилотного движения – мировой тренд. Однако в железнодорожном транспорте искусственный интеллект и человек будут взаимно дополнять друг друга. Так, даже при отсутствии машиниста на борту должен находиться инженер, который осуществляет контроль за функционированием системы. Кроме того, останется и профессия машиниста. Планируется, что при переводе на беспилотное движение поездов, курсирующих по МЦК, один машинист будет управлять четырьмя поездами. Поэтому можно со 100% уверенностью сказать, что человек на железнодорожном транспорте будет востребован».
Уровни автоматизации
В России нет единого стандарта автоматизации уровня локомотивов. Однако можно провести аналогию с городским транспортом и выделить четыре степени автоматизации:
◆ Уровень автоматизации 1 – ручное управление с вмешательством автоматики в ситуации, угрожающей нарушением безопасности движения. К устройствам, обеспечивающим такой уровень автоматизации, относятся основные и дополнительные устройства безопасности.
◆ Уровень автоматизации 2 – автоматизированное управление с сохранением ряда ручных операций. К устройствам, обеспечивающим такой уровень автоматизации, относятся системы автоведения. Локомотивы с данным уровнем автоматизации уже более 20 лет успешно эксплуатируются на сети российских железных дорог, оснащено несколько тысяч локомотивов. 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.
◆ Уровень автоматизации 3 предполагает управление локомотивом в автоматическом режиме, но под контролем машиниста в кабине управления.
◆ Уровень 4 предполагает полное отсутствие машиниста на борту, что требует существенного изменения конструкции локомотива.
В настоящий момент проекты по достижению уровней 3 и 4 реализуют ведущие компании мира, такие как Siemens, Thales, PESA, Alstom, SNCF, SBB и другие. Именно такие проекты принято называть беспилотными локомотивами.
Вы подписаны!
