Когда на железных дорогах появятся поезда, которым не нужен машинист?
Если самолетом-беспилотником в XXI веке никого уже не удивишь, то беспилотные поезда и путевая техника пока еще в диковинку. Однако, технологии развиваются во всем мире, и в начале 2021 года эта тема довольно активно начала обсуждаться и российскими железнодорожниками. Значит ли это, что совсем скоро в кабине машиниста станет совсем пусто? Своим мнением делится директор по логистике ПГК Михаил Петров.
Автоматизация от 1 до 4
Испытания беспилотных поездов проводились в конце 1940 годов, а первые образцы автопилотов для поездов пригородного сообщения появились в середине 1960 годов. Сейчас беспилотные пассажирские поезда курсируют в 20 странах мира.
Есть 4 ступени управления поездом. На первой из них машинист полностью отвечает за все процессы. На второй он отвечает за закрытие дверей и реагирование на нештатные ситуации, а управление поездом и его остановка уже производятся автоматически. Третья ступень подразумевает, что машинист может отсутствовать, а за нештатные ситуации и закрывание дверей отвечает проводник или помощник. На четвертой ступени управление осуществляется только компьютером без участия человека.
Надо сказать, что на российских железных дорогах поезда с уровнем автоматизации 2 уже работают и довольно успешно. Специальными устройствами оснащено несколько тысяч локомотивов. В этом случае снижается утомляемость машиниста и уровень энергопотребления, а точность исполнения графика движения, напротив, повышается.
Для того, чтобы запустить уровни автоматизации 3 и 4, требуется разработка принципиально новых систем управления движением и внесение существенных изменений в конструкцию локомотива. В настоящий момент их внедряют мировые лидеры – Siemens, Alstom, Thales, SNCF, SBB.
Быстрее, лучше, безопаснее
Чем же так привлекательны беспилотные технологии на железной дороге? Их использование позволяет оптимизировать движение поездов, сделать процесс перевозок более точным. Степень участия машиниста при этом снижается или исключается вовсе. Кроме того, система не устает в отличие от человека.
В России к этой перспективе относятся серьезно. Проект по автоматизации движения 3 маневровых локомотивов ТЭМ-7А стартовал на станции Лужская в Ленобласти в 2015 году. К 2017 году все машины до 95% времени работали только в автоматическом режиме. Внешне они ничем не отличаются от своих собратьев. Весь фокус в оборудовании, которым они оснащены. Стерео-камеры, радары, инфракрасные камеры и тепловизоры позволяют распознавать вагоны, пути и составы и при этом избегать препятствий. Если поступит сигнал об опасности, к управлению удаленно подключается машинист. Он наблюдает за ситуацией при помощи камеры в режиме реального времени и принимает решение о том, что делать дальше.
Считается, что отечественное законодательство в области беспилотного железнодорожного транспорта более продвинутое, чем в других странах. У нас уже существует МЭК 62290, который определяет основные степени автоматизации и требования к интерфейсам управления и контроля системой.
До конца 2021 года планируется принять 6 стандартов беспилотного движения на железной дороге. Об этом 26 февраля в рамках совместной международной конференции UNIFE и НП «ОПЖТ» по вопросу внедрения беспилотных технологий на железнодорожном транспорте в России и Европейском союзе заявил президент НП «ОПЖТ» Валентин Гапанович. Благодаря разработке стандартов технические новации можно будет повсеместно применять на железной дороге для перехода на режим беспилотного движения.
По мнению представителей корпорации Siemens, которое было опубликовано в СМИ, переход на беспилотные технологии на железной дороге стоит ожидать к 2050 году.
Городские эксперименты
Беспилотные технологии приобретают популярность и на городском транспорте. Одной из первых свой проект беспилотника на рельсах представила Siemens. Компания разработала трамвай, который работает без помощи машиниста, и показала его на выставке Innotrans в 2018 году. Сейчас он работает в Потсдаме. Спустя год его маршрут следования вырос в 2 раза.
Французская Alstom поставила первые беспилотные поезда для легкого метро в Монреале в конце 2020 года. Теперь в Канаде в часы пик курсируют двухвагонные и четырехвагонные поезда. Новые поставки будут осуществляться в 2021 году, всего планируется закупить 212 вагонов. Поезда с максимальной вместимостью до 780 пассажиров едут со средней скоростью 51 км/ч. Максимальная их скорость может доходить до 100 км/ч. Ранее производитель сообщал о поставках аналогичных поездов во Вьетнам для метро Ханоя. Контракт предусматривает поставку 10 четырехвагонных поездов.
В России такие беспилотники пока еще не появились, однако уровень автоматизации становится выше. Например, в метро Санкт-Петербурга используется компьютерная система, которая контролирует движение и торможение состава, а машинист следит за открыванием и закрыванием дверей и реагирует на внештатные ситуации. А буквально на днях был представлен новый вагон «Смарт», который начнет курсировать в подземке Северной столицы с 2022 года и будет полностью беспилотным.
Бег с препятствиями
Для внедрения беспилотных технологий требуется серьезная подготовка и немалые финансовые вложения. России в этом плане особенно сложно. В отличие от Европы, у нашей страны огромная протяженность железнодорожного полотна.
Для того, чтобы запустить беспилотное движение поездов, требуется установка специальных ограждений, датчиков, камер. Когда на сети до сих пор остаются участки, нуждающиеся в дополнительной электрификации и расширении в связи с ограниченной пропускной способностью, подобные новации выглядят совсем уж отдаленной перспективой
Кроме того, такие поезда будут потреблять на порядок больше энергии, чем обычные. Нужно разработать и запустить в массовое производство системы технического зрения, которые распознают объект на достаточном расстоянии для принятия экстренных мер. На этапе внедрения процесс перевозки обязательно должен контролировать человек. В противном случае это чревато серьезными авариями.
Наконец, отказ от управления машинистом приведет к тому, что тысячи людей останутся без работы. Это создаст дополнительную нагрузку на центры занятости и увеличит напряженность в обществе. Необходимо предложить людям варианты повышения квалификации, смены работы, чтобы они нашли применение навыкам и знаниям в других сферах.
Скорее всего, в ближайшее время беспилотное сообщение будет развиваться в городах и на локальных участках железных дорог. Массовое применение требует развития железнодорожной инфраструктуры и создания условий для переподготовки кадров.