В систему диагностики железнодорожных путей внедряют передовые решения

ЭкспертHi-Tech

Железная дорога попалась в нейросеть

Российская компания три десятилетия совершенствует систему диагностики железнодорожных путей, внедряя в эту сферу передовые решения и завоевывая внешние рынки

Анастасия Филиппова

Диагностику железнодорожных путей можно осуществлять как при помощи отдельных вагонов-лабораторий, так и посредством компактных систем, установленных на обычных поездах

В 1990 году группа научных работников из самарских НИИ и специалисты, пришедшие из аэрокосмической промышленности, объединились, чтобы разрабатывать системы и средства диагностики рельсовой инфраструктуры. Так появилась компания «Инфотранс». «Помимо создания новых систем у основателей фирмы была благородная миссия — сохранение интеллектуального потенциала. Иначе мы могли бы просто все растерять», — рассказывает Юрий Седёлкин, заместитель генерального директора компании по инновационным проектам. С тех пор предприятие прошло путь от механических средств диагностики к электронным системам, роботизации и цифровому интеллекту при контроле за состоянием железных дорог.

Железнодорожные пути — сложная и подвижная конструкция. В условиях, когда по рельсам круглые сутки проносятся поезда, нужно регулярно проверять исправность всех элементов. «Можно сравнить это с уборкой в квартире, — поясняют в компании. — На полках постоянно образуется пыль, которую надо смахивать, чтобы поддерживать чистоту. Так и у нас речь идет о выявлении и оперативной корректировке небольших отклонений».

Впрочем, здесь даже маленькие проблемы, если их вовремя не устранить, могут привести к серьезным последствиям. По данным РЖД, с 2013 года на железных дорогах в России произошло более 40 ЧП из-за внезапных деформаций и разрушения объектов земляного полотна и нарушения целостности искусственных сооружений.

В 2021 году благодаря работе автоматизированных систем видеонаблюдения было выявлено 330 случаев излома стыковых накладок, что позволило избежать сходов подвижного состава с рельсов.

Раньше для диагностики использовали вагоны-лаборатории. Под ними размещались механические счетнорешающие устройства, связанные, в свою очередь, с самописцами, фиксировавшими измерения на бумаге. Затем специалисты анализировали полученные графики при помощи линеек-шаблонов. Помимо этого пути осматривали обходчики, проверяя их надежность посредством различного контрольно-измерительного оборудования.

Появление компьютеров привело к значительным изменениям в сфере диагностики железнодорожных путей. У специалистов появились компактные системы с датчиками и электронными блоками. «Инфотранс» стал одной из первых компаний в России, освоивших новые технологии. «К тому моменту системы диагностики в стране сильно устарели: они были механическими, без автоматизации. Требовались новых технологии, — отмечает Юрий Седёлкин. — К тому же целый ряд предприятий, которые делали системы диагностики для железной дороги, оказался за пределами России. Поэтому вопрос о развитии собственного производства, причем на более высоком уровне, стоял очень остро».

Для начала компания совместно с Всероссийским научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ) начала практически с нуля выстраивать отраслевую метрологию. В случае с железной дорогой это непросто, так как сама измеряемая система нестабильна: рельсы гнутся, резиновые прокладки амортизируются, в зависимости от поездных нагрузок и изменяющихся температур по-разному работает балласт, который заполняет пространство между нижней частью шпал и основной площадкой земляного полотна. Такая подвижность нужна, чтобы путь не «зажимался» и колесные пары свободно катились по нему. Однако из-за этого данные измерений даже в практически одинаковых условиях оказывались разными. «Инфотранс» вместе с ВНИИЖТ разработал методологию, основанную на понятиях повторяемости, воспроизводимости и сопоставимости измерений.

Помимо этого в компании с нуля создали программное обеспечение и оборудование с собственными электронными платами, доработанными под свои нужды датчиками и гиросистемами собственной конструкции. Таким образом удалось автоматизировать многие процессы, которые ранее выполнялись вручную.

Роботы и нейросети

Сейчас «Инфотранс» — компания полного цикла. Она создает измерительные методики, пишет ПО, выпускает аппаратуру и системы контроля, занимается обучением персонала, ремонтом своих комплексов. В компании трудится порядка 350 человек, из них почти сотня занимается разработками: это программисты, методисты, конструкторы, электронщики, испытатели.

В 2014 году «Инфотранс» совместно с РЖД и Siemens разработал систему диагностики путей для установки на скоростных поездах. Она была полностью автономной и действовала в фоновом режиме во время обычных железнодорожных перевозок, ведя мониторинг сразу по 76 параметрам. В этом случае для диагностики не требуется отдельный локомотив и экипаж — достаточно лишь обеспечить электропитание. Систему установили на поезд «Сапсан», курсирующий между Москвой и Санкт-Петербургом, причем оборудование удалось разместить без вмешательства в штатные установки и планировку вагонов, сохранив все пассажирские места. Позже устройство появилось и на скоростном электропоезде «Ласточка».

Модификация роботизированной системы работает на маневровом локомотиве и отслеживает состояние путей, а также стрелочных переводов. Это позволяет уйти от сложной проверки с помощью вагонов-путеизмерителей и обойтись без обследования стрелок вручную. В итоге практически полностью исключается человеческий фактор и снижается число ошибок. Автономные системы диагностики действуют в тандеме с информационно-аналитическими платформами. Такие платформы аккумулируют данные со всех датчиков, обрабатывают их, синхронизируют и на основании этого выдают анализ состояния инфраструктуры, оценивая особенности ее содержания и потребность в ремонте.

С появлением искусственного интеллекта компания начала использовать нейросети. Предприятие вывело на рынок ПО, которое с помощью ИИ анализирует показания диагностических устройств и изображения с камер наблюдения, сопоставляет видео с картинкой в «норме» и отмечает отклонения: проблемы с рельсами, дефекты шпал, поврежденные рельсовые скрепления, плохое состояние грузокомпенсаторов контактной сети. Поскольку комплексы оборудованы не только датчиками, но и видеокамерами, можно отследить состояние опор контактной сети, распознать светофоры и другие объекты. Как и более ранние роботизированные установки, комплексы с ИИ используются на поездах, которые регулярно курсируют по маршрутам. Это позволяет вести непрерывный мониторинг путей и создавать архив данных, чтобы оценивать изменения в динамике.

Вскоре оказалось, что лазерные датчики восприимчивы к внешним условиям: снег, туман, пыль, трава на путях могут исказить их показания. Чтобы решить проблему, в «Инфотрансе» сначала придумали токовихревые всепогодные датчики, которые лишены этих недостатков, но менее точны. А затем для повышения точности приборов задействовали нейросеть. ИИ, получая показания сразу и с лазерных, и с токовихревых устройств, сравнивает их, анализирует и при необходимости вносит корректировки.

В компании отмечают, что нейросети лишь дополняют их предыдущие разработки, но не заменяют весь накопленный опыт. «Нейросетевые технологии просто один из инструментов, который используется в наших системах и облегчает людям работу», — уточняет Юрий Седёлкин.

«Инфотранс» в разные годы поставлял продукцию и за границу — в страны Центральной Европы, СНГ и Закавказья. Предприятие также сотрудничает со странами Азии, Северной Африки и Ближнего Востока. Доля компании на российском рынке составляет 50%.

В 2013 году «Инфотранс» победил в объявленном Немецкой железной дорогой тендере на поставку системы контроля геометрии рельсовой колеи и рельсов для измерительных поездов RaiLab. В рамках этого тендера предприятие поставило в Германию свою инновационную бесконтактную систему MIBIS, отличительная особенность которой — контроль геометрии рельсовой колеи и рельсов во всем диапазоне скоростей, включая малые, практически с нуля.

Спустя два года компания выиграла тендер Швейцарских федеральных железных дорог на создание многофункционального диагностического комплекса (gDFZ). Такой комплекс нужен для контроля параметров путевой инфраструктуры, состояния контактной сети, взаимодействия пути и подвижного состава, видеоконтроля верхнего строения пути. Разработка включала в себя системы видеонаблюдения и позиционирования, в том числе спутниковую навигацию и привязку к реперным объектам инфраструктуры, что позволило синхронизировать все результаты в единой системе координат. Одной из целей проекта стала инспекция 57-километрового Готардского базисного тоннеля — второго по длине железнодорожного тоннеля в мире.

С 2019 года «Инфотранс» принимает участие в проекте Минэкономразвития «Национальные чемпионы», куда отбираются компании, которые показывают высокие темпы развития, обладают значительным инновационным потенциалом и имеют собственные конкурентоспособные продукты и услуги. «В рамках проекта “Национальные чемпионы” мы можем сотрудничать с другими интересными фирмами, обмениваться идеями», — говорит Юрий Седёлкин.

«Инфотранс» не вдается в подробности своих планов. Но на предприятии говорят, что собираются применять новые разработки не только в сфере диагностики рельсов, но и в других отраслях.

Фото: предоставлено компанией «Инфотранс»

Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Поехали! Поехали!

Электромобильный стартап Arrival Дениса Свердлова привлек 660 млн долларов

Эксперт
8 самых интересных фильмов и сериалов с Любовью Аксеновой 8 самых интересных фильмов и сериалов с Любовью Аксеновой

Самые запоминающиеся роли Любови Аксеновой

Maxim
Застройщик взмывает в небо Застройщик взмывает в небо

Девелоперская группа «Самолет» планирует стать крупнейшим застройщиком Европы

Эксперт
Высчитываем биоритмы Высчитываем биоритмы

Как построить день так, чтобы не только всё успеть, но и преуспеть?

Лиза
Великий научный путь Великий научный путь

Стоит ли ожидать прорыва от Китая в сфере исследований и разработок

Эксперт
Мама-предприниматель: какой бизнес чаще выбирают женщины в России Мама-предприниматель: какой бизнес чаще выбирают женщины в России

Почему в современном мире женщинам не нужно выбирать между семьей и карьерой

Inc.
Русский фастфуд быстро не накормит Русский фастфуд быстро не накормит

Фастфуд уверенно теснит рестораны на рынке общественного питания

Эксперт
Как перестать заслуживать и выпрашивать любовь и избавиться от постоянного чувства голода по ней Как перестать заслуживать и выпрашивать любовь и избавиться от постоянного чувства голода по ней

Как удовлетворить свою потребность в любви?

VOICE
Новая эклектика Новая эклектика

Уникальные пространства разноуровневой квартиры в Санкт-Петербурге

SALON-Interior
Экономика падения Берлинской стены Экономика падения Берлинской стены

Поспешная интеграция Восточной Германии в Западную обошлась очень дорого

Монокль
Флаг Чехова Флаг Чехова

«Мелихово» — один из главных музеев, посвященных Антону Чехову

Отдых в России
От Рахманинова до рок-группы на ВДНХ: Артемий Артемьев о пути в музыку, учебе у Лукаса и сохранении наследия отца От Рахманинова до рок-группы на ВДНХ: Артемий Артемьев о пути в музыку, учебе у Лукаса и сохранении наследия отца

Сын Эдуарда Артемьева — о влиянии отца и продолжении музыкальной династии

СНОБ
8 самых красивых японских внедорожников в истории 8 самых красивых японских внедорожников в истории

Невероятные японские внедорожники, не получившие должного внимания

4x4 Club
«Скелеты в шкафу: Как наша тайная жизнь управляет явной» «Скелеты в шкафу: Как наша тайная жизнь управляет явной»

В какой момент младенцы начинают хранить тайны лучше шимпанзе

N+1
Опасный аксессуар: нужно ли в доме снимать с собаки ошейник Опасный аксессуар: нужно ли в доме снимать с собаки ошейник

Так ли необходим ошейник на собаке в четырех стенах?

ТехИнсайдер
Рудознатцы Рудознатцы

Как сейчас в России ищут золото

ТехИнсайдер
Пятеро на одного Формана и Али против рестлера: самые странные бои в истории бокса Пятеро на одного Формана и Али против рестлера: самые странные бои в истории бокса

Шесть необычных боксерских поединков прошлого

Forbes
«Я приношу деньги, дальше — не моя забота»: 5 типов отцов, которые портят детям психику «Я приношу деньги, дальше — не моя забота»: 5 типов отцов, которые портят детям психику

Пять самых деструктивных типов отцов

Psychologies
Мир велик, как баобаб Мир велик, как баобаб

На скольких языках говорят африканцы?

Знание – сила
Кто качает Кто качает

5 шефов, которые раздают тренды и определяют гастрономические вайбы Петербурга

Собака.ru
Виктория Исакова Виктория Исакова

Актриса Виктория Исакова — о ДНК постсоветских 1990-х

Собака.ru
Этот голубь по кличке Шер Ами спас 200 человек во время Первой мировой и стал героем США! Этот голубь по кличке Шер Ами спас 200 человек во время Первой мировой и стал героем США!

История геройских подвигов птицы ​​​​​​​Шер Ами во время Первой мировой

ТехИнсайдер
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Как палеонтология вдохновляла фантастов и ученых еще с XIX века

Наука и жизнь
Настенный микс Настенный микс

Как комбинировать разные виды обоев в комнате

Лиза
Не только бизнес Не только бизнес

Любовь, дружба и другие нетрудовые отношения в офисе

Men Today
Кончилась пленка, мотай Кончилась пленка, мотай

«Хэл Эшби: Ад и рай Голливуда»: об уникальном авторе эпохи Нового Голливуда

Weekend
Размер имеет значение: насколько вредно для здоровья увеличение груди большими имплантами Размер имеет значение: насколько вредно для здоровья увеличение груди большими имплантами

Пластический хирург — обо всех нюансах операции по увеличению груди

ТехИнсайдер
Как у тебя хорошо! Как у тебя хорошо!

Как правильно просить дом о помощи?

VOICE
Лиза Моряк: «Мне нравится снимать маску и быть настоящей» Лиза Моряк: «Мне нравится снимать маску и быть настоящей»

Актриса Лиза Моряк — о материнстве, хейте и любви к удобной одежде

Здоровье
Найди меня Найди меня

Зачем люди ищут свои корни и почему готовы платить за это огромные деньги

Grazia
Открыть в приложении