bricstransportТранспорт БРИКСBRIСS Transport2949-0812ФГБУ ДПО «УМЦ ЖДТ»10.46684/2024.3.4bricstransport-87Research ArticleУМНЫЙ ТРАНСПОРТ И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИНДУСТРИИ 4.0SMART TRANSPORT AND INTELLIGENT SYSTEMS FOR THE INDUSTRY 4.0Перспективы развития беспилотного железнодорожного транспортаProspects of autonomous railway transport developmentПоповП. А.PopovP. A.

Павел Александрович Попов, кандидат технических наук, заместитель генерального директора, директор филиала

Санкт-Петербургский филиал

Московский пр-т., д. 115, лит. «А»; Москва

РИНЦ ID: 854420, Scopus: 57203231478

Pavel A. Popov, Candidate of Technical Sciences, Deputy Director General, Branch Director

St. Petersburg Branch

115 А Moskovskiy Avenue; Moscow

ID RSCI: 854420, Scopus: 57203231478

p.popov@vniias.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5057-9821ОзеровА. В.OzerovA. V.

Алексей Валерьевич Озеров, начальник управления

109029; Нижегородская ул., д. 27, стр. 1; Москва

РИНЦ ID: 982335, Scopus: 57210556089

Alexey V. Ozerov, Head of Department

109029; build. 1, 27 Nizhegorodskaya st.; Moscow

ID RSCI: 982335, Scopus: 57210556089

a.ozerov@vniias.ruМаршоваА. С.MarshovaA. S.

Анна Сергеевна Маршова, главный специалист

109029; Нижегородская ул., д. 27, стр. 1; Москва

РИНЦ ID: 1196181

Anna S. Marshova, chief specialist

109029; build. 1, 27 Nizhegorodskaya st.; Moscow

ID RSCI: 1196181

a.marshova@vniias.ruНаучно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (НИИАС)РоссияResearch and Design Institute of Informatization, Automation and Communications in Railway TransportRussian Federation20242709202433114Copyright © Попов П.А., Озеров А.В., Маршова А.С., 20242024Попов П.А., Озеров А.В., Маршова А.С.Popov P.A., Ozerov A.V., Marshova A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.bricstransport.ru/jour/article/view/87

   Внедрение систем беспилотного управления поездами предоставляет ряд преимуществ, таких как повышение пропускной способности железнодорожных линий и объемов перевозок, снижение «человеческого фактора», а также сокращение эксплуатационных затрат. В статье рассмотрены вызовы, возникающие при использовании систем автоматического упраaвления движением поездов, представлены перспективы реализации автоматических технологий на железнодорожном транспорте для различных железнодорожных систем. Описаны социоэкономические аспекты изменения профессиональной деятельности в сфере железнодорожного транспорта. Представлены уровни автоматизации, применимые к наземному городскому железнодорожному транспорту. Рассмотрены вопросы доказательства функциональной безопасности системы технического зрения в составе системы управления движением поездов и определения их уровня полноты безопасности. Приведены примеры автоматизации железнодорожного транспорта в России и странах мира. Сформулированы базовые сценарии работы системы автоматического управления, описывающие штатные и нештатные ситуации. В заключении определены уровни технологической готовности рассмотренных решений в области автоматизации движения поездов. Указаны задачи, стоящие перед железнодорожными компаниями при реализации таких технологий, а также предложены возможные способы преодоления препятствий на пути внедрения автоматических систем с учетом текущей политической обстановки.

   The implementation of unmanned train control systems offers a number of advantages, such as increasing the capacity of railway lines and traffi c volumes, reducing the ‘human factor’, as well as reducing operating costs. The paper considers the challenges arising from the use of automatic train control systems, and presents the prospects for the implementation of automatic technologies in railway transport for various railway systems. The social and economic aspects of changing professional activities in railway transport are described. Grades of automation applicable to surface urban railwaytransport are presented. The issues of proving the functional safety of machine vision systems as part of the train traffic control system and determining their level of safety completeness are discussed. Examples of railway transport automation in Russia and other countries are given. Basic scenarios of automatic control system operation describing normal and abnormal situations are formulated. In conclusion, the levels of technological readiness of the reviewed solutions in the fi eld of train traffic automation are defi ned. The tasks faced by railway companies in implementing these technologies are outlined, and possible ways of overcoming obstacles to the introduction of automatic systems are proposed, taking into account the current political situation.

беспилотный транспортуровни автоматизациисистема управления движением поездовсистема технического зренияискусственный интеллект (ИИ)машинное обучениедатасетыфункциональная безопасностьуровень полноты безопасности (SIL)autonomous transportgrades of automationautomatic train control systemmachine visionartifi cial intelligence (AI)machine learningdatasetsfunctional safetysafety integrity level (SIL)ReferencesFlammini F., De Donato L., Fantechi A., Vittorini V. A Vision of Intelligent Train Control // Lecture Notes in Computer Science. 2022. Pp. 192–208. DOI: 10.1007/978-3-031-05814-1_14Flammini F., De Donato L., Fantechi A., Vittorini V. A Vision of Intelligent Train Control. Lecture Notes in Computer Science. 2022;192-208. DOI: 10.1007/978-3-031-05814-1_14Шубинский И.Б., Розенберг Е.Н. Функциональная безопасность систем управления на железнодорожном транспорте : монография. М.; Вологда: Инфра-Инженерия, 2023. С. 12–19.Shubinsky I.B., Rosenberg E.N. Functional safety of control systems in railway transport : monograph. Moscow; Vologda, Infra-Engineering, 2023;12-19. (In Russ.).Озеров А.В., Ольшанский А.М. О построении модели безопасности сложной автоматической системы транспортного обслуживания // Надежность. 2021. Т. 21. № 2. С. 31–37. DOI: 10.21683/1729-2646-2021-21-2-31-37. EDN: BBJZNN.Ozerov А.V., Olshansky А.М. Safety model construction for a complex automatic transportation system. Dependability. 2021;21(2):31-37. DOI: 10.21683/1729-2646-2021-21-2-31-37. EDN: BBJZNN. (In Russ.).Дмитриев С.А., Сорокин А.В., Суслов К.А. Проектирование рабочего места и технологии работы машиниста-оператора электропоездов, следующих в автоматическом режиме // Локомотив. 2023. № 11 (803). С. 6–8. EDN: HKZFCY.Dmitriev S.A., Sorokin A.V., Suslov K.A. Design of the work-place and technology of work for the driver-operator of electric trains operating in automatic mode. Lokomotiv. 2023;11(803):6-8. EDN: HKZFCY. (In Russ.).Попов П.А., Цветков А.А., Кудряшов С.В. Сценарии работы системы автоматического управления на МЦК // Железнодорожный транспорт. 2023. № 9. С. 41–43. EDN: PANUJN.Popov P.A., Tsvetkov A.A., Kudryashov S.V. Scenarios of operation of the automatic control system on the MCC. Railway Transport. 2023;9:41-43. EDN: PANUJN. (In Russ.).Озеров А.В., Охотников А.Л. Техническое зрение в современной системе управления движением поездов // Интеллектуальные транспортные системы : материалы II Международной научно-практической конференции. 2023. С. 620–625. DOI: 10.30932/9785002182794-2023-620-625. EDN: JKXFVK.Ozerov A.V., Okhiotnikov A.L. Technical vision in modern train traffic control system. Intelligent transport systems : materials of the II International Scientific and Practical Conference. 2023;620-625. DOI: 10.30932/9785002182794-2023-620-625. EDN JKXFVK. (In Russ.).Попов П.А. Применение технологий искусственного интеллекта для железнодорожного транспорта // Вестник Института проблем естественных монополий: Техника железных дорог. 2024. № 1 (65). С. 38–41. EDN: ZYYQSL.Popov P. Application of ai technologies in railway transport. Bulletin of the Institute for Problems of Natural Monopolies: Railway Engineering. 2024;1(65):38-41. EDN: ZYYQSL. (In Russ.).Subhadip K. AI-Driven Advancements: Feasibility Study of Automatic Train Operation in Mainline. 2023.Subhadip K. AI-Driven Advancements: Feasibility Study of Automatic Train Operation in Mainline. 2023.Космический мегабит по земной цене // Русский космос. 2022. С. 8–11. URL: https://www.roscosmos.ru/media/pdf/russianspace/rk2022-11-single.pdfSpace megabit at an earthly price. Russian Space. 2022;8-11. URL: https://www.roscosmos.ru/media/pdf/russianspace/rk2022-11-single.pdf (In Russ.).Предприятие Роскосмоса создаст более 130 спутников связи «Марафон» в интересах проекта «Сфера» // Роскосмос. 2023. URL: https://www.roscosmos.ru/39698/The Roscosmos enterprise will create more than 130 Marathon communication satellites in the interests of the Sphere project. Roscosmos. 2023. URL: https://www.roscosmos.ru/39698/ (In Russ.).Арялина М. В России через три года может появиться свой аналог Starlink // Ведомости. 2023. URL: https://www.vedomosti.ru/technology/articles/2023/12/21/1012186-v-rossii-cherez-tri-goda-mozhet-poyavitsya-svoi-analog-starlinkAryalina M. Russia may have its own analogue of Starlink in three years. Vedomosti. 2023. URL: https://www.vedomosti.ru/technology/articles/2023/12/21/1012186-v-rossii-cherez-tri-goda-mozhet-poyavitsya-svoi-analog-starlink (In Russ.).How did one of the world’s largest robots end up here? // RioTinto. 2019. URL: https://www.riotinto.com/en/news/stories/how-did-worlds-biggest-robotHow did one of the world’s largest robots end up here? RioTinto. 2019. URL: https://www.riotinto.com/en/news/stories/how-did-worlds-biggest-robot (In Russ.).Ефремов А.Ю. Беспилотные тяжеловесные поезда на сети компании Rio Tinto в Австралии // Железные дороги мира. 2020. № 1. С. 61–66. EDN: YXOLZZ.Efremov A.Yu. Unmanned heavyweight trains on Rio Tinto’s railway network in Australia. Railways of the World. 2020;1:61-66. EDN: YXOLZZ. (In Russ.).Sneider J. Rio Tinto fi nds success in its autonomous freight-train operation // Progressive Railroading. RailPrime. 2023. URL: https://www.progressiverailroading.com/RailPrime/Details/Rio-Tinto-finds-success-in-its-autonomous-freight-train-operation--70277Sneider J. Rio Tinto finds success in its autonomous freight-train operation. Progressive Railroading. RailPrime. 2023. URL: https://www.progressiverailroading.com/RailPrime/Details/Rio-Tinto-finds-success-in-its-autonomous-freight-train-operation--70277Barich A. Rio Tinto trialing Australian, Israeli human detection tech for AutoHaul trains // S&P Global. 2021. URL: https://www.spglobal.com/marketintelligence/en/news-insights/latest-news-headlines/rio-tinto-trialing-australian-israeli-human-detection-tech-for-autohaul-trains-63710244Barich A. Rio Tinto trialing Australian, Israeli human detection tech for AutoHaul trains. S&P Global. 2021. URL: https://www.spglobal.com/marketintelligence/en/news-insights/latest-news-headlines/rio-tinto-trialing-australian-israeli-human-detection-tech-for-autohaul-trains-63710244Rail Vision Launches a Long-Term Pilot Program with Rio Tinto / U.S. Securities and Exchange Commission. URL: https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1743905/000121390022037667/ea162530ex99-2_railvision.htmRail Vision Launches a Long-Term Pilot Program with Rio Tinto / U.S. Securities and Exchange Commission. URL: https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1743905/000121390022037667/ea162530ex99-2_railvision.htmSensors4Rail tests sensor-based perception systems in rail operations for the first time // Digitale Schiene Deutschland. URL: https://digitale-schiene-deutschland.de/en/Sensors4RailSensors4Rail tests sensor-based perception systems in rail operations for the first time. Digitale Schiene Deutschland. URL: https://digitale-schiene-deutschland.de/en/Sensors4RailBurroughs D. SNCF tests autonomous regional mainline train // International Railway Journal. 2021.Burroughs D. SNCF tests autonomous regional mainline train. International Railway Journal. 2021.Autonomous train perception product attains safety certificate. Traffic Control Technology CO., LTD. URL: https://en.bj-tct.com/news/news-detail-139.htmlAutonomous train perception product attains safety certificate. Traffic Control Technology CO., LTD. URL: https://en.bj-tct.com/news/news-detail-139.html

The authors declare that there are no conflicts of interest present.