Технологии в помощь

Открытое акционерное общество «РЖД» совместно с компанией Cognitive Pilot – разработчиком систем искусственного интеллекта (ИИ) для беспилотных транспортных средств – в течение двух лет ведут работу по созданию системы автономного управления железнодорожным транспортом Cognitive Rail Pilot. На Северной и Куйбышевской железных дорогах для этого десять маневровых локомотивов оснастили интеллектуальными комплексами и устроили им настоящий тест-драйв. Какие результаты получены и как новая технология повлияет на работу железной дороги, «Пульту управления» рассказала генеральный директор компании Cognitive Pilot Ольга Ускова.

– Ольга Анатолиевна, на какой стадии сейчас находится реализация совместного с ОАО «РЖД» проекта?
– По договору с ОАО «РЖД» интеллектуальные комплексы Cognitive Rail Pilot в прошлом году были установлены на десяти маневровых локомотивах марки ЧМЭЗ. Весь 2020 год проводились испытания. В конце февраля этого года приёмочными испытаниями завершилась подконтрольная эксплуатация системы, и в настоящее время мы находимся на завершающей стадии оформления серийной литеры «О1» на комплект рабочей конструкторской документации.

– Как проводились испытания?
– Совместно с РЖД испытания системы были проведены во все времена года, при любых погодных условиях, c грузом и без него. Отрабатывалась вся маневровая работа: подъезд к составу, остановка, плавное движение, сцепка с составом, вывод состава на сортировочную горку, рабочее перемещение внутри станции.
Мы видим, что применяемые в программно-аппаратном комплексе Cognitive Rail Pilot технологии компьютерного зрения на базе нейронных сетей глубокого обучения, технологии миллиметровой радиолокации и специальные математические алгоритмы обработки данных обеспечивают требуемую точность и надёжность работы системы в любых климатических и погодных условиях.
Система Cognitive Rail Pilot уже полностью готова к дальнейшему масштабированию и серийной поставке в адрес РЖД. В рамках текущих работ предусмотрено оснащение опытной партии локомотивов ЧМЭ3. Далее будет необходимо провести адаптацию системы для локомотивов других популярных серий, таких как ТЭМ18ДМ, ТЭМ7А и других.

– Каков принцип работы Cognitive Rail Pilot?
– Разработанная на базе технологий искусственного интеллекта система Cognitive Rail Pilot позволяет локомотиву в прямом смысле увидеть и понять обстановку вокруг во время движения, а также предупреждает машиниста о возможной опасности. В случае отсутствия реакции с его стороны система сама снижает скорость, а затем, если нужно, сама выполняет торможение. То есть это настоящая система активной помощи и безопасности, которая реально помогает избежать аварий, связанных, например, с несоблюдением сигналов светофора или необеспечением безопасности манёвров.
Cognitive Rail Pilot осуществляет автоматическое торможение по сигналу светофора, запрещающему положению стрелки, по подъезду к другому составу быстрее допуска или при препятствии на путях, включая человека. Также она высчитывает прогноз столкновения, траектории других объектов и скорость поезда.
Другим крайне важным и полезным свойством системы Cognitive Rail Pilot является то, что, комбинируя данные спутниковой навигации, датчиков вращения колёс, радаров и видеокамер, с точностью 30 см она определяет местонахождение локомотива. Высокоточная карта участка движения создаётся системой в режиме «Картирование». На карту наносятся пути и ключевые элементы инфраструктуры (светофоры, стрелки), а также опоры контактной сети, служащие реперными точками при позиционировании локомотива.
Система помогает и людям: машинисту – избежать опасных ошибок управления локомотивом, способных привести к авариям, а оператору локомотивного парка – повысить эффективность управления железнодорожными перевозками (снизить простои локомотивов, повысить эффективность диспетчерской работы).

– Насколько защищена система от вмешательства извне?
– Это один из главных вопросов доверия к нашей разработке, и команде удалось его решить. Во-первых, даже если злоумышленники или хакеры попытаются провести атаку на систему с использованием радиолокационных средств, то Cognitive Rail Pilot сможет им противостоять за счёт особых конструкционных ограничений, которые позволят обеспечить устойчивое следование по маршруту или безопасную остановку.
Во-вторых, внутри самой системы всегда активны несколько программных и аппаратных контуров самодиагностики, которые в буквальном смысле прозванивают основные узлы – камеры, компьютеры, радары. Любые изменения фиксируются, так что специально навредить очень сложно.

Беседовал Виталий Маслюк