Разработан алгоритм автоведения высокоскоростных поездов на Python

В Петербургском государственном университете путей сообщения разработали алгоритм системы автоведения для скоростных поездов на языке Python с использованием библиотек NumPy, Pandas и Matplotlib. Также исследователи изучили, как автоведение влияет на энергоэффективность и следование графику движения поездов.

Системы автоведения повсеместно применяются на отечественных железных дорогах на современном подвижном составе. Они пришли на смену так называемым режимным картам, когда машинист вручную устанавливал необходимую скорость на каждом участке. При автоведении этот функционал выполняет бортовое оборудование. При этом системы автоведения анализируют множество параметров, причем не только скорость и тягу, учитываются также состояние путей, погодные условия и множество других факторов.
В рамках разработки алгоритма автоведения для высокоскоростных поездов использовались следующие данные:
– попикетный продольный профиль пути;
– установленные ограничения скорости;
– технические характеристики поезда;
– расписание движения.
Разработанное исследователями программное обеспечение производит необходимый расчет методом итерационных вычислений и формирует список вычисленных зависимостей. Следуя им, высокоскоростной поезд может не только прибыть в пункт назначения точно по графику, путь будет максимально энергоэффективным. Авторы изобретения называют созданный алгоритм инструкцией для движения. Исследователи установили, что относительно систем ручного управления применение автоведения снижает энергозатраты на 11%.

Совершенствование систем автоведения для высокоскоростных поездов в первую очередь повышает эффективность использования железнодорожной инфраструктуры, позволяя снижать интервалы в расписании. Это особенно важно для участков с высокой интенсивностью движения.

«Реализация алгоритма позволяет увеличить пропускную способность магистралей без дорогостоящей модернизации инфраструктуры, что особенно актуально при росте пассажиропотока», – отмечают авторы исследования.

С ростом загруженности железнодорожной инфраструктуры введение дополнительных поездов в расписание возможно только при неукоснительном соблюдении графика движения. Предложенная система автоведения позволяет обеспечить прибытие поезда точно по расписанию и сводит человеческий фактор практически к нулю. С учетом перспектив расширения высокоскоростного движения на российских железных дорогах это весьма актуально.