Безопасны ли беспилотные поезда? Разбираемся
А вы бы рискнули поехать на поезде, в котором нет машиниста? Такое скоро планируется на отечественных рельсах — и первые беспилотники там уже курсируют. Зачем они нужны? И нет ли риска?
С августа 24-го некоторые московские электрички МЦК уже управляются не людьми. Но если бы не эта надпись, пассажиры ни за что бы не догадались: разницы обычно не ощутить. Правда, вопрос — как поведёт себя автоматика при встрече с неожиданными препятствиями? Мы решили всё проверить и начал с осмотра кабины.
Технический руководитель проектов по беспилотным поездам АО «НИИАС» Павел Попов говорит, что пока в кабине ещё присутствует машинист. Это третий уровень автоматизации. Для третьего уровня, ещё нужен для стартовых процедур.
Стартовые процедуры, о которых говорит технический руководитель проектов по беспилотным поездам Павел Попов — это подготовка состава к движению, например, проверка тормозов. Пока этим физически занимается машинист, но почти всё остальное — в руках робота.
По словам машиниста Александра Горланова, в данный момент поезд переходит в режим автоматического управления и способен управляться без помощи машиниста. Даже сегодня это кажется невероятным, а ведь первые эксперименты с беспилотными поездами начались в США ещё в 1920е.
В СССР тестовый автоматизированный состав выехал на пути в 1963-м. Конечно, изначально уровень интеллекта у локомотивов был не тот — да не везде он и нужен. Упрощённая беспилотность уже помогает обходиться без машинистов многим мировым метрополитенам — например, некоторым веткам парижского или нюрнбергского. Но там колея спрятана в тоннель и защищена от неожиданностей. Так что особо «умное» зрение поездам не требуется. Иное дело — открытая железная дорога.
Начальник отдела внедрения и тех сопровождения АО «НИИАС» Сергей Кудряшов говорит, что сенсоры разного физического принципа расположена на разном уровне. Это ультразвуковые датчики, нижний контур. Они позволяют обнаруживать препятствия в зоне от одногодо двух метров. Выше расположены лидары – это лазерные сканеры. Они работают до 150-ти метров, помогая распознавать, как объекты, препятствия на пути, так и инфраструктурные объекты. В двух ушках за стёклами стоят тепловизоры. Они необходимы для того, чтобы теплокровные предметы различать.
Несколько камер над лобовым стеклом тоже настроены на фиксацию объектов на разном расстоянии. И, судя по испытаниям, всё это техническое зрение значительно превосходит то, которым обладает человек.
И в скорости реакции машина выигрывает. Собственно, это и есть одна из главных целей подобных проектов — сделать железные дороги безопаснее. Впрочем, до полной замены человека ещё очень далеко.
За счёт нейросетей бортовая система постоянно обучается распознавать объекты при любой погоде. Тренировки проходят сначала в цифровом формате — компьютеры тестируют самые разные комбинации условий и препятствий, а некоторые сценарии проверяют в реальной жизни с помощью манекенов — у испытателей есть и конь, и коляска, и ребёнок.
Хорошо ли всё это работает? Приступаем к тестированию беспилотного поезда. Первым на пути встречается временный знак — «Опасное место». Поезд начинает снижать скорость, потому что проследование данного знака только на скорости 25 км/ч.
По пути следования Ласточка без проблем узнаёт станции — их координаты уже зашиты в память, а точное место остановки возле платформы определяется по ультразвуковым датчикам, как по парктронику. Ну а если на пути выбежал ребёнок — заметит ли его система так же легко, как дорожный знак?
Манекен убрали с пути, поезд начал разгоняться, как вдруг…Коллега Иван заставил нас понервничать, но «умная» Ласточка справилась и с этим испытанием. Но не всё пока так идеально. Оказывается, процесс посадки и высадки пассажиров поддаётся автоматизации куда хуже.
Застревание или падение человека сенсоры могут не увидеть. И уже были инциденты. В шанхайском метро пожилую женщину зажали двери беспилотного состава, потом она скончалась в больнице. Поэтому у нас пока машинист в электричке присутствует. Но инженеры ищут решения. Например, автоматический контроль посадки, высадки и наличия хулиганов-зацеперов, ездящих снаружи состава, в тестовом режиме отрабатывают на станции «Крымская». Датчики там установлены и под платформой на случай падения, и над дверными проёмами у вагонов.
И мы проверили. Затем ещё раз. И снова. В итоге «умный» поезд понял, что это не рядовое зажатие, а что-то из ряда вон. Он заблокировал двери, объявил ошибку и вызвал специалиста решить вопрос. Пришлось вручную успокоить систему, что всё под контролем и можно двигаться дальше. Сейчас поломками и нештатными ситуациями занимается машинист в поезде, но в будущем он станет находиться в центре дистанционного контроля и управления.
Машинист-инструктор Александр Шанин несколько лет пилотировал обычные Ласточки, а теперь контролирует (и при необходимости может вести) составы из этого кабинета в депо. Сначала удалённую панель управления сделали как привычную кабину, но потом выяснилось, что более удобны просто клавиатура и один экран. Почти как в компьютерных играх. Управлять можно сразу до 4 поездов.
Один машинист на несколько поездов? Европейские профсоюзы уже бьют тревогу, видя тут риск безработицы! Но разработчики успокаивают — всё будет наоборот. И вообще — машинистов сейчас ужасно не хватает. По словам генерального директора АО «НИИАС» Александра Долгого, беспилотный транспорт повышает привлекательность профессии железнодорожника. Нужны разработчики-учёные, которые будут развивать эти направления. Поэтому ожидается только приток кадров, более высококвалифицированных. Или те, которые сегодня уже работают, они, волей, неволей, повышают свою квалификацию в рамках работы над этим проектом.
А работы ещё очень много — чтобы автоматика ездила как часы и не боялась нестандартных ситуаций, надо как минимум создать цифровую карту всех путей и обеспечить их бесперебойной связью, ведь без неё железный супергерой становится слепым и глухим. Затрат всё это требует немалых. И в каждой стране сейчас решают, где это окупится, а где нет.
В Австралии, например, от одного из «умных» проектов отказались из-за дороговизны, но внедрили упрощённый для перевозки урановых руд через пустыню — где человеку работать попросту опасно. Правда, из-за отсутствия технического зрения там уже была авария — автономный поезд врезался в стоящие вагоны. По подсчётам российских железнодорожников, у нас автоматизация будет выгодна. И не только из-за безопасности, решения проблемы нехватки кадров, но и благодаря точности движения составов — они станут на 30% реже опаздывать.
Александр Долгий приводит в пример московское центральное кольцо. Там цена ошибки, 15 секунд, и выбивается одна нитка графика — дооснащение штатного пассажирского поезда или моторовагонного подвижного состава, средствами для беспилотного управления. Это не больше 10-15% от стоимости этого поезда. Основные затраты, действительно, ложатся на инфраструктуру.
Многое ждёт нас совсем скоро — в ближайшие годы планируются беспилотные составы в московском метро, должны отправиться в путь автономные поезда дальнего следования «Финист». И, честно говоря, побывав в кабине беспилотной «Ласточки» и посмотрев в горящие глаза людей, которые делают её «умной», мы уже без страха будем входить на борт поездов будущего.
Благодарим за помощь в подготовке выпуска:
- ОАО «РЖД» и АО «НИИАС» и лично технического руководителя проектов по беспилотным поездам Павла Попова и начальника отдела внедрения и тех сопровождения Сергея Кудряшова за гостеприимство, неоценимую помощь в организации съёмок и любовь к науке.
Полный выпуск «Чуда техники с Сергеем Малозёмовым» от 2 марта доступен по ссылке
Все полные выпуски программы «Чудо техники» находятся здесь
0
0
0
0
0
