фото: Александр Саверкин/ИД «Гудок»
Наука | Эра беспилотных поездов становится ближе. В августе на МЦК запустят «Ласточку» с третьим уровнем автоматизации. Наш сегодняшний разговор о том, что ещё предстоит сделать и как беспилотные технологии уже меняют отрасль.
Попов.jpg
Павел Попов, заместитель генерального директора – директор Санкт-Петербургского филиала АО «НИИАС»
СЛЕДУЮЩИЙ ШАГ РАЗВИТИЯ
– Павел Александрович, в августе на МЦК начнёт курсировать электропоезд без помощника машиниста. Насколько значим этот этап развития беспилотного движения?
– Сейчас во всём мире идёт колоссальное увеличение объёмов работ, связанных с автоматизацией движения. Запуск «Ласточки» с третьим уровнем автоматизации – большой и важный шаг вперёд. Это наш первый практический опыт эксплуатации бортового технического зрения на электропоезде с пассажирами.
Такой шаг полностью продуман и оправдан. Проведённые испытания показали, что разработанное нами техническое зрение значительно превосходит возможности человека. В рамках данного этапа мы получим необходимую обратную связь от эксплуатации системы, чтобы в дальнейшем приступить к тиражированию этой технологии.
– Насколько беспилотные технологии делают перевозки безопаснее для пассажиров?
– На третьем уровне автоматизации бортовое техническое зрение выступает как дополнительный уровень контроля, призванный помочь машинисту не допустить наезда электропоезда на препятствие в виде пешехода или другого объекта. За исключение столкновения с подвижным составом отвечает бортовое устройство безопасности, которое успешно эксплуатируется уже много лет.
Человек из-за усталости или других факторов может допустить ошибку, у системы же такая вероятность несоизмеримо меньше. Более того, наши требования к ней намного выше. Система должна «видеть» дальше и лучше в самых разных условиях, и она это делает. Так, например, в тумане тепловизоры позволяют обнаружить препятствия на значительно большем расстоянии.
В алгоритмах технического зрения используются интеллектуальные технологии на основе нейронных сетей. На текущий момент нейросети превзошли возможности человека в большом количестве задач, в том числе в способности видеть и обнаруживать препятствия. Новым важным вопросом являются подходы к обучению нейронных сетей, подготовке данных для их обучения, проверке данных на достаточность, полноту и другие критерии. Параллельно с созданием самих алгоритмов разрабатывается нормативная база для их применения и проверки.
– Какие ещё преимущества открывает беспилотное движение?
– Отмечу два важных аспекта. Первый – беспилотные системы обеспечивают движение поездов с минимальным интервалом. Это позволит существенно увеличить пропускную способность.
Второй аспект связан с людьми. Сейчас довольно актуален вопрос нехватки кадров, в том числе машинистов. Автоматизация процессов – одно из решений сложившейся ситуации на рынке труда.
Кроме того, прослеживается уже устойчивая тенденция на безлюдные технологии. Например, её можно наблюдать в тех же автомобилях: выпускается всё больше машин с активными системами помощи водителю. То есть идёт стремительное развитие данных технологий, и стоимость их применения с каждым годом снижается.
– К 2026 году планируется запустить полностью беспилотный пассажирский поезд. Что ещё предстоит сделать на пути к этому переходу?
– Сейчас электропоезда спроектированы под машиниста. Например, управление стеклоочистителями на них часто пневматическое. В целом достаточно большая часть оборудования регулируется только вручную.
Высший, четвёртый уровень автоматизации прежде всего подразумевает перепроектирование поезда, пересмотр всех систем и перевод их с ручного управления на автоматическое или дистанционное. Разумеется, с учётом технологического суверенитета.
К счастью, уже появился полностью импортозамещённый электропоезд («Финист»), что позволяет приступить к вопросам по переработке конструкций и переделке систем.
НАПЕРЕГОНКИ С МИРОМ
– Как решён вопрос с нештатными ситуациями?
– Ещё в сентябре 2022 года нами был рассмотрен и утверждён целый комплекс сценариев работы в штатных и нештатных ситуациях.
Для работы в нештатных ситуациях предусмотрено наличие машинистов-операторов и бригад быстрого реагирования, то есть всё равно присутствует персонал, который будет обслуживать и поддерживать беспилотное движение. Разумеется, людей потребуется меньше, но тем не менее человек остаётся в контуре управления.
Несколько месяцев назад европейцы представили свои разработанные сценарии работы с поездами четвёртого уровня автоматизации с описанием всех основных этапов эксплуатации. Сейчас мы анализируем эти материалы, однако уже можно сказать следующее. Во-первых, ОАО «РЖД» разработало данные документы на 1,5 года раньше. Во-вторых, подход европейцев подобен нашему – введение в процесс машинистов-операторов для нештатных ситуаций.
Стоит при этом отметить, что обучение необходимых кадров у нас уже идёт. В Дирекции скоростного сообщения создана программа подготовки машинистов-операторов. Есть группа машинистов-инструкторов, которые уже получили колоссальный опыт по дистанционному управлению поездами.
– Пассажирские перевозки ведь только одно из направлений, в чём особенности развития беспилотных систем на маневровых локомотивах?
– На мой взгляд, ввод в эксплуатацию беспилотных систем на маневровых поездах произойдёт раньше, чем на пассажирских. Сейчас на станции Лужская в Ленинградской области ведутся соответствующие испытания маневровых локомотивов в автоматическом режиме.
Маневровые поезда работают в условиях сортировочной станции. В этом есть свои преимущества – малолюдность станции, возможность быстрого прибытия персонала на локомотив.
Что касается особенностей, то мы пришли к интересной концепции, согласно которой люди должны взаимодействовать с беспилотными поездами. Например, составителю и расцепщику придётся «общаться» с коллаборативным роботом (коботом) – полностью автоматизированным локомотивом. Для этого разрабатывается специальный пульт с распознаванием голоса для подачи команд управления на беспилотные локомотивы. То есть создаётся комплексная система, в которой часть операций будет роботизирована, а часть ещё останется под управлением человека.
– Получается, беспилотные технологии совсем скоро станут нашей повседневной реальностью. Подразумевает ли это стандартизацию требований к производителям техники?
– Стандартизация новых технологий – важнейший элемент их внедрения. В ОАО «РЖД» уже разработана группа предварительных национальных стандартов «Системы управления железнодорожным подвижным составом в автоматическом и дистанционном режимах», в 2022 году введён в действие ГОСТ Р «Системы управления и контроля железнодорожного транспорта для перевозок пассажиров в пригородном сообщении». Как я уже говорил, появились европейские сценарии, связанные с автоматизацией 4-го уровня, а вместе с ними протоколы обмена данными между подсистемами. Сейчас открыт вопрос, нужно ли с ними интегрироваться или лучше идти своим путём. Думаю, раз мы здесь первые, то переделывать наши требования под их стандарты нецелесообразно.
Что же касается унификации внутри нашей страны, мы должны иметь единые требования для всех производителей. Работа над этим сейчас ведётся.
Беседовал Алексей Алеев
Источник: https://gudok.ru/newspaper/?ID=1675725&archive=2024.07.31