Анализ документов, определяющих стратегические перспективы технологического развития железнодорожного транспорта в мире, таких как "Глобальное видение развития железнодорожного транспорта" GVRD, Международный совет по железнодорожным исследованиям ICRR, 2014, "Задачи-2050. Видение железнодорожного сектора и техническая стратегия развития железнодорожной отрасли Европы будущего" UIC, 2014, показывает, что ключевыми трендами развития железнодорожной отрасли наряду с инновационными энерго- и ресурсоэффективными системами для подвижного состава и инфраструктуры является создание "умной" железной дороги.

Внедрение digital-форматов в операционную деятельность ОАО "РЖД" – один из важнейших приоритетов комплексной программы инновационного развития перевозчика в период с 2016 по 2020 год. Валентин Гапанович, старший вице-президент – главный инженер ОАО "РЖД" В настоящее время завершена разработка комплексной программы инновационного развития холдинга "Российские железные дороги" на период 2016–2020 годов, одной из приоритетных задач которой является реализация комплексного научно-технического проекта "Цифровая железная дорога" (ЦЖД).

Целью проекта является обеспечение устойчивой конкурентоспособности компании на глобальном рынке транспортных и логистических услуг за счет использования современных цифровых технологий.

Ядром формирования технологий цифровой железной дороги является полная интеграция интеллектуальных коммуникационных технологий между пользователем, транспортным средством, системой управления движением и инфраструктурой, то есть формирование новых сквозных цифровых технологий организации перевозочного процесса.

Первым шагом в реализации данного проекта стал проводимый департаментом информатизации анализ всех реализованных в холдинге "РЖД" IT-решений, который должен выявить узкие места в автоматизации внутренних и внешних сервисов. Ликвидация узких мест за счет использования современных цифровых технологий позволит компании выйти на существенно иной уровень как в плане повышения эффективности внутренних процессов, так и с точки зрения клиентоориентированности.

Груз на цифровой дороге

В сегменте мультимодальных грузовых перевозок базовым условием повышения качества оказываемых услуг стало развитие технической и эксплуатационной интероперабельности грузовых железнодорожных коридоров, базирующееся на реализации цифровых технологий, создающих безбарьерную транспортную среду, и реализующее следующие требования:

· недискриминационный доступ клиентов к инфраструктуре железных дорог на основе интегрированной информационно-управляющей системы в области взаимоотношений с клиентами в сфере грузовых перевозок (CRM-система);

· максимальное использование в деловой практике электронных торговых площадок, позволяющих объединить в одном информационном и торговом пространстве поставщиков и потребителей транспортно-логистических услуг;

· высокий уровень автоматизации контактов между клиентами, подразделениями Центра фирменного транспортного обслуживания и центрами управления движением на базе общих информационных платформ и надежных IT-инструментов;

· внедрение безбумажной технологии (электронного документооборота), включая процедуры на государственных границах, подготовку и оперативную передачу на борт локомотива поездных документов различного назначения с подтверждением их достоверности;

· клиентоориентированное, адаптивное управление перевозочным процессом, позволяющее внедрить реализацию требований клиентов в части оптимизации маршрутов, скорости транспортировки использования инфраструктуры и "твердых" расписаний грузового движения;

· надежная система отслеживания перемещения грузов, вагонов, контейнеров, "от двери до двери", информация в реальном режиме времени об их фактическом и прогнозируемом нахождении на сети железных дорог России и за рубежом;

· разработка и внедрение единой интеллектуальной системы управления и автоматизации производственных процессов на железнодорожном транспорте;

· разработка отказоустойчивых и защищенных от кибератак интеллектуальных систем управления движением и грузо/пассажиропотоками, систем железнодорожной автоматики и связи, гармонизированных со стандартами ERTMS.

"Умный" локомотив

Одним из векторов инновационного развития железнодорожных технологий в рамках проекта "Цифровая железная дорога" является реализация концепции "умный локомотив" и "умный поезд".

Перспективные требования, которые предъявляются к подвижному составу будущего, неразрывно связаны с концепцией цифровой железной дороги, где подвижной состав рассматривается как объект в системе управления перевозочным процессом.

Поэтому реализация концепции "умный локомотив" и "умный поезд" должна осуществляться уже на стадии проектирования и учитывать ряд принципов построения.

Для тягового подвижного состава:

· наличие микропроцессорной системы управления и диагностики тяговым подвижным составом с интегрированным комплексным локомотивным устройством безопасности;

· единая система автоматизированного управления движением и информационного обеспечения эксплуатации тягового подвижного состава, позволяющая автоматизировать часть функций машиниста при обеспечении безопасности движения поездов;

· асинхронный тяговый привод с поосным регулированием момента;

· эффективная система рекуперации электроэнергии в контактную сеть;

· применение в конструкции тягового подвижного состава накопителей электроэнергии для повышения эффективности работы в режиме тяги, в выбеге и на стоянке;

· адаптивная система управления дизель-генераторной установкой с электронной системой подачи топлива, позволяющая уменьшить удельный расход горючего в зависимости от режимов загрузки; управление мощностью двигателя за счет уменьшения количества работающих цилиндров.

Система должна предусматривать возможность подключения модуля автоматического управления, способного осуществлять ведение поезда без участия машиниста.

Пассажирский подвижной состав, помимо требований, повышающих его эксплуатационную эффективность, должен обладать техническими возможностями реализации передовых IT-решений, способных обеспечить передачу и получение необходимой пассажиру информации в поездках на железнодорожном транспорте в режиме реального времени.

Ключевой технологией, в перспективе предусматривающей поэтапный переход к применению автоматических систем управления, заменяющих человека, является "Автомашинист". В ОАО "РЖД" данному направлению придается большое значение с учетом влияния таких факторов, как экономический, человеческий и фактор безопасности. Это не только решение задач повышения эффективности операционной деятельности, но и возможность решать проблемы с обеспечением трудовыми ресурсами в среднесрочной перспективе, когда неизбежно возникнут демографические проблемы. Кроме того, важным аспектом является снижение напряженности труда, развитие операторских функций, при этом от работников потребуется повышение квалификации и уровня знаний, позволяющих эффективно действовать в условиях нестандартных ситуаций, когда необходимо брать управление на себя.

Перспективной задачей является замена машиниста на автоматическую систему управления в поездах. Подобные решения уже применяются в ряде стран на метрополитене, где в электропоездах полностью отсутствует даже кабина машиниста. Внедрение таких технологий стало частью программ внедрения цифровых технологий на ряде железных дорог мира. Так, глава "Железных дорог Германии" (DB) доктор Р. Грубе заявил в интервью немецкой газете Frankfurter Allgemeinen Zeitung, что в период 2021–2023 годов на сети DB возможен переход к автоведению поездов без локомотивной бригады на борту. Первые пилотные проекты уже запущены.

Необходимо отметить, что впервые на железнодорожном транспорте России в 2015 году в сортировочной системе станции Лужская Октябрьской железной дороги успешно реализована технология роспуска вагонов с автоматическим управлением горочным локомотивом, а в настоящее время прорабатывается пилотный проект телеуправления маневровым локомотивом с удаленного рабочего места оператора-машиниста. На полигоне ОАО "НИИАС" создается виртуальное рабочее место машиниста тепловоза с управлением локомотивом по радиоканалу на станции Лужская. Цель проекта – отработка технологии управления несколькими маневровыми локомотивами одним оператором-машинистом.