© 2018–2019 Train and Brain
Наша рассылка позволит вам оперативнее узнавать о том, как меняется железнодорожный мир!
Вы будете получать уведомления о публикации новых статей
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности
Рельсовая автономия
До недавнего времени автономные поезда использовали в основном в туннелях. Инженеры опасались, что в более сложных условиях возникнут чрезвычайные ситуации, на которые искусственный интеллект просто не успеет отреагировать. Но современные технологии обнаружения препятствий уже позволяют поездам безопасно двигаться без помощи машиниста на междугородних направлениях и даже на многолюдных улицах.
Рельсовая автономия
До недавнего времени автономные поезда использовали в основном в туннелях. Инженеры опасались, что в более сложных условиях возникнут чрезвычайные ситуации, на которые искусственный интеллект просто не успеет отреагировать. Но современные технологии обнаружения препятствий уже позволяют поездам безопасно двигаться без помощи машиниста на междугородних направлениях и даже на многолюдных улицах.
История автономного рельсового транспорта началась в 1967 году, когда в лондонском метро по одной из веток впервые прошел первый в мире поезд, управляемый искусственным интеллектом. Человек в кабине для страховки присутствовал, но в пилотировании не участвовал.
В 1981 году в городе Кобе (Япония) открылась первая линия метро, разработанная специально для автономных поездов. С тех пор число таких проектов росло как снежный ком. Сегодня линии беспилотного метро работают более чем в 40 странах мира.
В 1981 году в городе Кобе (Япония) открылась первая линия метро, разработанная специально для автономных поездов. С тех пор число таких проектов росло как снежный ком. Сегодня линии беспилотного метро работают более чем в 40 странах мира.
Грани самостоятельности
По степени автоматизации поезда делят на четыре категории.
GoA1 — самый низкий. В этом случае используются лишь автоматические системы помощи водителю и предотвращения аварий. При уровне GoA2 (Grade of Automation) поезда перемещаются от станции к станции самостоятельно, но в них всегда сидит машинист, который отвечает за закрытие дверей, обнаружение препятствий на пути. На линиях уровня GoA3 человек также находится в кабине, но вмешаться он должен только в чрезвычайных ситуациях. Самый «продвинутый» уровень — GoA4. Здесь искусственный интеллект полностью берет на себя управление поездом, а присутствие машиниста не требуется. Большинство существующих сегодня линий относится к категориям GoA2 или GoA3. Но в новых проектах, как правило, реализуется более высокий уровень автоматизации.
GoA1 — самый низкий. В этом случае используются лишь автоматические системы помощи водителю и предотвращения аварий. При уровне GoA2 (Grade of Automation) поезда перемещаются от станции к станции самостоятельно, но в них всегда сидит машинист, который отвечает за закрытие дверей, обнаружение препятствий на пути. На линиях уровня GoA3 человек также находится в кабине, но вмешаться он должен только в чрезвычайных ситуациях. Самый «продвинутый» уровень — GoA4. Здесь искусственный интеллект полностью берет на себя управление поездом, а присутствие машиниста не требуется. Большинство существующих сегодня линий относится к категориям GoA2 или GoA3. Но в новых проектах, как правило, реализуется более высокий уровень автоматизации.
Строительство автономных линий стало основным направлением развития метрополитена. По прогнозам Международной ассоциации общественного транспорта (UITP), к 2023 году их протяженность преодолеет отметку 3000 км. При этом в 2022 году полностью автоматические линии должны составить 48% от числа всех вводимых веток метро. Для сравнения: еще в 2018 году их доля составляла лишь 10%.
Владельцы и проектировщики многократно нахваливали автономные линии поездов. Они отмечали увеличение пропускной способности, устранение фактора человеческой ошибки, снижение капитальных и эксплуатационных затрат, а также сокращение потребления энергии.
Однако доверять управление трамваем или электричкой искусственному интеллекту люди не торопились. Считалось, что это небезопасно. Но за последние несколько лет технологии заметно шагнули вперед. И теперь лишь вопрос времени, когда автономные поезда станут царить на улицах мегаполисов и междугородних маршрутах.
Владельцы и проектировщики многократно нахваливали автономные линии поездов. Они отмечали увеличение пропускной способности, устранение фактора человеческой ошибки, снижение капитальных и эксплуатационных затрат, а также сокращение потребления энергии.
Однако доверять управление трамваем или электричкой искусственному интеллекту люди не торопились. Считалось, что это небезопасно. Но за последние несколько лет технологии заметно шагнули вперед. И теперь лишь вопрос времени, когда автономные поезда станут царить на улицах мегаполисов и междугородних маршрутах.
AutoHaul
Первую в мире автоматизированную сеть междугородних железных дорог в 2018 году запустили компании Rio Tinto и Hitachi Rail.
Поезда AutoHaul доставляют железную руду с 16 шахт Rio Tinto в порты Дампир и Кейп-Ламберт в Западной Австралии. Длина состава — 2,4 км, а протяженность маршрута — 1700 км.
200 локомотивов, работающих на линии, оснащены лазерными системами обнаружения препятствий и предотвращения столкновений, а также видеокамерой. Бортовой компьютер передает в операционный центр автоматические отчеты о точном положении поезда, скорости и направлении движения. Еще используется технология автоматического контроля скорости поезда и расчета оптимального темпа перемещения.
Благодаря AutoHaul расход электроэнергии поездами снизился на 40%, в среднем как минимум на 1 час сократился каждый цикл доставки руды. Удалось отказаться от дополнительных трансферов. Ранее для перевозки водителей поездов до шахт и обратно требовалось совершать порядка 1,5 млн км автомобильных поездок в год.
Поезда AutoHaul доставляют железную руду с 16 шахт Rio Tinto в порты Дампир и Кейп-Ламберт в Западной Австралии. Длина состава — 2,4 км, а протяженность маршрута — 1700 км.
200 локомотивов, работающих на линии, оснащены лазерными системами обнаружения препятствий и предотвращения столкновений, а также видеокамерой. Бортовой компьютер передает в операционный центр автоматические отчеты о точном положении поезда, скорости и направлении движения. Еще используется технология автоматического контроля скорости поезда и расчета оптимального темпа перемещения.
Благодаря AutoHaul расход электроэнергии поездами снизился на 40%, в среднем как минимум на 1 час сократился каждый цикл доставки руды. Удалось отказаться от дополнительных трансферов. Ранее для перевозки водителей поездов до шахт и обратно требовалось совершать порядка 1,5 млн км автомобильных поездок в год.
AutoHaul
Yamanote Line JR East
Yamanote Line — это железнодорожное кольцевая линия, огибающая районы Токио. Ее протяженность составляет 34,5 км, на которых построено 29 станций. В 2019 году компания JR East провела на ней тестовый заезд автономного поезда. Было сделано два круга. Поезд E235 двигался с разной скоростью, имитировал отставание от графика, делал остановки на станциях. Небольшое вмешательство машиниста, который сидел в кабине, на одной из остановок все же потребовалось.
Тем не менее тест признали удачным, и в JR East обещали внедрить технологии автономного движения на реальных маршрутах железнодорожных поездов до 2027 года. Линии, где это произойдет, еще не определены. Yamanote Line выбрали для эксперимента из соображений безопасности. Многие из ее станций оборудованы защитными дверцами на платформах, а потому риски падения пассажиров на рельсы минимальны. Позднее тесты прошли на еще одном железнодорожном маршруте в Токио — на Joban Line.
Тем не менее тест признали удачным, и в JR East обещали внедрить технологии автономного движения на реальных маршрутах железнодорожных поездов до 2027 года. Линии, где это произойдет, еще не определены. Yamanote Line выбрали для эксперимента из соображений безопасности. Многие из ее станций оборудованы защитными дверцами на платформах, а потому риски падения пассажиров на рельсы минимальны. Позднее тесты прошли на еще одном железнодорожном маршруте в Токио — на Joban Line.
Yamanote Line JR East
BB 27000 Prima
В декабре 2020 года первую тестовую поездку между городами Лонги и Лонгион на востоке Франции совершил поезд BB 27000 Prima компании Alstom, оборудованный системой автономного движения. Проект реализуется консорциумом корпораций во главе с оператором SNCF.
Поезд двигался сам, хотя и под присмотром машиниста в кабине. По степени автоматизации тестовая модель относилась к категории GоA2. Поезд в режиме реального времени передавал информацию о работе техники, данные о геолокации, картинку из кабины, анализировал данные о возможных затруднениях при движении. Он также был оборудован ERTMS (единой европейской системой контроля скорости).
В 2023 году намечены тесты поезда, оснащенного системами обнаружения препятствий и мониторинга следующего поколения. Предполагатся, что приутствие человека в кабине уже не понадобится.
Поезд двигался сам, хотя и под присмотром машиниста в кабине. По степени автоматизации тестовая модель относилась к категории GоA2. Поезд в режиме реального времени передавал информацию о работе техники, данные о геолокации, картинку из кабины, анализировал данные о возможных затруднениях при движении. Он также был оборудован ERTMS (единой европейской системой контроля скорости).
В 2023 году намечены тесты поезда, оснащенного системами обнаружения препятствий и мониторинга следующего поколения. Предполагатся, что приутствие человека в кабине уже не понадобится.
BB 27000 Prima
AStriD
В 2018 году компания Siemens Mobility представила прототип автономного рельсового трамвая AStriD. Модель создана совместно с перевозчиком ViP Verkehrsbetrieb и уже прошла первые тесты в условиях дорожного движения на 6-километровом участке в городе Потсдам. Трамвай двигался со скоростью 50 км/ч, маневрировал среди многополосных дорог и пешеходных переходов.
При перемещении трамвая в действиях машиниста нет необходимости. Состав длиной 26,4 м AStriD может останавливаться на трамвайных остановках с точностью до 50 см.
Локация трамвая отслеживается с помощью специальной цифровой карты. Прототип оборудован камерой с высоким разрешением, радар-детектором препятствий, лазерными измерительными системами. Многие элементы системы контроля движения ранее использовались в технологии Siemens Tram Assistant, которая применяется на традиционных трамваях в Германии.
Предполагается, что сам AStriD так и останется прототипом, но на его базе будет создан автономный трамвай, который запустят в серию.
январе 2020 года пробную поездку по улицам города Кракова совершил автономный трамвай 126N Nevelo корпорации Newag. Маршрут составил 3,4 км.
Базовая модель 126N Nevelo работает на городских линиях уже много лет, но, разумеется, управляется машинистом. Протестированная система автономного управления сможет использоваться на разных, более современных моделях.
Технология оценки скорости движения трамвая основывается на данных спутниковой навигации. Без участия водителя состав из трех вагонов может выполнять такие маневры, как въезд на остановку, экстренное торможение после обнаружения препятствия, закрытие дверей. Систему управления 126N Nevelo можно синхронизировать с программами управления дорожным трафиком и переключения светофоров.
При перемещении трамвая в действиях машиниста нет необходимости. Состав длиной 26,4 м AStriD может останавливаться на трамвайных остановках с точностью до 50 см.
Локация трамвая отслеживается с помощью специальной цифровой карты. Прототип оборудован камерой с высоким разрешением, радар-детектором препятствий, лазерными измерительными системами. Многие элементы системы контроля движения ранее использовались в технологии Siemens Tram Assistant, которая применяется на традиционных трамваях в Германии.
Предполагается, что сам AStriD так и останется прототипом, но на его базе будет создан автономный трамвай, который запустят в серию.
январе 2020 года пробную поездку по улицам города Кракова совершил автономный трамвай 126N Nevelo корпорации Newag. Маршрут составил 3,4 км.
Базовая модель 126N Nevelo работает на городских линиях уже много лет, но, разумеется, управляется машинистом. Протестированная система автономного управления сможет использоваться на разных, более современных моделях.
Технология оценки скорости движения трамвая основывается на данных спутниковой навигации. Без участия водителя состав из трех вагонов может выполнять такие маневры, как въезд на остановку, экстренное торможение после обнаружения препятствия, закрытие дверей. Систему управления 126N Nevelo можно синхронизировать с программами управления дорожным трафиком и переключения светофоров.
AStriD
KRRI TRAM
В октябре 2020 года Корейский научно-исследовательский институт железных дорог (KRRI) успешно протестировал новую технологию автономного движения городского транспорта на нескольких прототипах.
Сейчас большинство автономных поездов передают данные о своем местонахождении в центр управления, где искусственный интеллект анализирует ситуацию и отправляет команды по разгону и торможению.
Совместно с мобильным оператором SK Telecom KRRI разработал интеллектуальную систему управления поездом, использующую стандарт связи 5G. С ее помощью KRRI пытается реализовать метод распределенного управления, при котором каждый поезд будет моделировать свой собственный профиль действий с учетом не только отчетов о своем местоположении, но и данных, полученных с других трамваев, оборудованных искусственным интеллектом. Благодаря 5G поезда, находящиеся на маршруте, будут обмениваться информацией напрямую, что позволит прокладывать маршрут более эффективно.
Создатели надеются, что принцип передачи данных «поезд — поезд» поможет сократить в часы пик интервал движения на 30%. Также как минимум на треть должно снизиться количество систем контроля маневров на маршруте следования трамваев.
Сейчас большинство автономных поездов передают данные о своем местонахождении в центр управления, где искусственный интеллект анализирует ситуацию и отправляет команды по разгону и торможению.
Совместно с мобильным оператором SK Telecom KRRI разработал интеллектуальную систему управления поездом, использующую стандарт связи 5G. С ее помощью KRRI пытается реализовать метод распределенного управления, при котором каждый поезд будет моделировать свой собственный профиль действий с учетом не только отчетов о своем местоположении, но и данных, полученных с других трамваев, оборудованных искусственным интеллектом. Благодаря 5G поезда, находящиеся на маршруте, будут обмениваться информацией напрямую, что позволит прокладывать маршрут более эффективно.
Создатели надеются, что принцип передачи данных «поезд — поезд» поможет сократить в часы пик интервал движения на 30%. Также как минимум на треть должно снизиться количество систем контроля маневров на маршруте следования трамваев.
KRRI TRAM
126N Nevelo
В январе 2020 года пробную поездку по улицам города Кракова совершил автономный трамвай 126N
Nevelo корпорации Newag. Маршрут составил 3,4 км.
Базовая модель 126N Nevelo работает на городских линиях уже много лет, но, разумеется, управляется машинистом. Протестированная система автономного управления сможет использоваться на разных, более современных моделях.
Технология оценки скорости движения трамвая основывается на данных спутниковой навигации. Без участия водителя состав из трех вагонов может выполнять такие маневры, как въезд на остановку, экстренное торможение после обнаружения препятствия, закрытие дверей. Систему управления 126N Nevelo можно синхронизировать с программами управления дорожным трафиком
и переключения светофоров.
Nevelo корпорации Newag. Маршрут составил 3,4 км.
Базовая модель 126N Nevelo работает на городских линиях уже много лет, но, разумеется, управляется машинистом. Протестированная система автономного управления сможет использоваться на разных, более современных моделях.
Технология оценки скорости движения трамвая основывается на данных спутниковой навигации. Без участия водителя состав из трех вагонов может выполнять такие маневры, как въезд на остановку, экстренное торможение после обнаружения препятствия, закрытие дверей. Систему управления 126N Nevelo можно синхронизировать с программами управления дорожным трафиком
и переключения светофоров.
126N Nevelo
В журнале использованы фото Shutterstock/FOTODOM
Главный редактор:
Дарья Топильская
Телефон редакции:
+7 499 136 76 00
E-mail: pr@csprojects.ru
Письма и предложения направляйте по адресу:
119041, Россия, Москва, Крымский вал, д.3, стр.2
Дарья Топильская
Телефон редакции:
+7 499 136 76 00
E-mail: pr@csprojects.ru
Письма и предложения направляйте по адресу:
119041, Россия, Москва, Крымский вал, д.3, стр.2
