Как происходит внедрение технологий и что это даст в итоге железнодорожным администрациям, выясняем с экспертом по цифровой трансформации транспорта из международной IT-компании IBA Group Геннадием Глевицким. Он выделил несколько направлений, которые создадут мощный толчок для отрасли.
Цифровые двойники и сверхточная навигация
Железная дорога, тем более такая крупная, как в странах Центральной Азии, состоит из сотен тысяч элементов инфраструктуры, тысяч километров путей, линий электрификации и связи, зданий и земельных участков. Эти объекты, кроме прочих свойств, имеют точные пространственные координаты.
Важнейший шаг на пути к цифровой железной дороге — объединить информацию об инфраструктуре и ее координатной привязке в геоинформационной системе (ГИС), создав модель или цифровой двойник инфраструктуры. Это позволит руководителям гораздо эффективнее оценивать свои активы, а специалистам — выполнять должностные обязанности. Нужная информация перемещается из сотен томов проектной и эксплуатационной документации буквально «на кончики пальцев», а свойства объектов можно увидеть в формате 3D.
Реальный пример: одной из железнодорожных администраций СНГ удалось существенно сократить выплаты «налога на землю», когда совместно с кадастровым агентством был реализован проект по визуализации границ земельных участков. Сразу выяснились многочисленные ошибки, допущенные при формировании границ. После исправления ошибок и уточнения данных совокупная площадь землеотвода была серьезно уменьшена.
Еще один пример: мобильное приложение для руководителя дороги, подключенное к ГИС. Навигация позволила точно знать местоположение планшета с приложением. В зависимости от местоположения из базы подтягивается необходимая информация. Например, на перегоне — информация об установленных скоростях движения, типе устройств сигнализации и блокировки, пропущенном тоннаже рельсов. На станции — ее технико-распорядительный акт (ТРА), штатное расписание и актуальные показатели работы.
Выгоды: повышение эффективности использования больших объемов информации об инфраструктуре за счет ее визуального представления.
Быстрое BIM-проектирование
Технология проектирования BIM прекрасно сочетается с ГИС-системами. Объект строительства — здание депо или участок железной дороги — с самого начала проектируется как набор элементов, имеющих точную взаимную координатную привязку и полный перечень свойств. Затем BIM-модель применяется для организации строительства. А когда объект построен — информация о нем переносится в ГИС и далее используется для эксплуатации.
Выгоды: сокращение сроков проектирования и строительства; оптимизация сметных расходов, переиспользование проектных BIM-моделей для организации эксплуатации.
Моделирование работы станций и поездоучастков
При наличии цифровых двойников есть возможность моделировать возможные сценарии их поведения. Специализированное программное обеспечение, работая с ГИС-моделью станции или перегона, позволяет находить «узкие места» и подсказывать пути решения потенциальных проблем.
Подобные решения разрабатываются крупнейшими научными институтами в СНГ и за рубежом. Но обязательная основа – актуальная и достоверная цифровая модель реальной или проектируемой инфраструктуры, обращает внимание команда экспертов IBA Group.
Выгоды: высокое качество предпроектных проработок за счет точности моделирования, экономия средств за счет исключения ошибок в выборе мероприятий по развитию инфраструктуры, сокращение сроков выполнения аналитических работ.
Цифровой мониторинг путей с оценкой их состояния
Повышение скорости движения поезда предъявляет все более высокие требования к содержанию всех элементов пути. Отклонения от проектных отметок не должны превышать миллиметров, а дефекты в рельсах должны быть обнаружены и устранены до того, как они смогут угрожать безопасности движения.
Современные путеизмерительные и дефектоскопические комплексы позволяют проводить непрерывные измерения и диагностику состояния верхнего строения пути прямо в ходе движения в составе поезда.
Сложная аппаратура собирает терабайты данных, включая скоростную видеосъемку поверхности пути. Все эти измерения привязаны к точным координатам, причем повторно проходя по одним и тем же участкам, путеизмеритель или дефектоскоп формирует историческую картину состояния участка пути. Это позволяет определять тенденции ухудшения состояния инфраструктуры и точечно на них реагировать.
Выгоды: оптимизация расходов на ремонтные программы, повышение безопасности движения поездов.
«Умный» локомотив с аналитикой и интервальным движением
Современный локомотив обладает множеством цифровых бортовых систем. Модуль навигации отслеживает местоположение и скорость. Устройства безопасности следят, чтобы режимы движения не выходили за заданные ограничения. Системы автоведения помогают машинисту вести состав по расписанию и с оптимальным энергопотреблением. Диагностический комплекс постоянно измеряет десятки параметров и оценивает вероятность отказа оборудования. Средства связи и передачи данных обеспечивают обмен информацией с автоматизированными системами управления движением.
Эти системы делают эксплуатацию самого локомотива более эффективной. Но по-настоящему значительный эффект будет достигнут, если подвижной состав станет частью единого цифрового пространства с инфраструктурой. Именно в этом случае становится возможным внедрение таких технологий, как интервальное движение поездов, сокращение напольных устройств на перегонах, системы автоматического управления поездом 3 и 4 уровня. Предиктивная аналитика отказов позволит сократить затраты на обслуживание и ремонт, уменьшить время простоя локомотивов.
Выгоды: объединение цифровых решений наземной инфраструктуры и подвижного состава позволит внедрять революционные технологии организации движения поездов.
По «цифровым рельсам»
Важный элемент цифровизации — создание цифровой модели железнодорожной инфраструктуры. Она включает интеллектуальный подвижной состав с развитыми средствами навигации, диагностики и обеспечения безопасности, а также интеллектуальную систему диспетчеризации с функциями искусственного интеллекта. Наличие этих компонентов позволяет говорить о переходе к концепции «цифровой станции» и «цифровой железной дороги».
Цифровая трансформация технологических процессов железной дороги должна позволить принципиально повысить качество планирования и управления, обеспечить экономию ресурсов, устранение влияния человеческого фактора и сделать железнодорожный транспорт более конкурентоспособным на динамично развивающемся рынке перевозок.
