Цифровая железная дорога - Студенческий научный форум

XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Цифровая железная дорога

Шкодских И.Е. 1
1Курганский институт железнодорожного транспорта филиал Уральского государственного университета путей сообщения г. Курган.
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Аннотация.

 

В данной статье рассмотрена ситуация на железнодорожном транспорте, о внедрении на ней инновационного развития. Данная статья включает такие темы как: “Цифровая железная дорога”, “Цифровая железная дорога” для пассажира, Груз на цифровой дороге, “Умный” локомотив, Цифровизация и IT на ж/д транспорте, и Подходы к обеспечению безопасности цифровой железной дороги.
Annotation.
This article discusses the situation in rail transport, the introduction of innovative development on it. This article includes topics such as "Digital railway”," Digital railway "for passenger, Cargo on digital road, "Smart" locomotive, Digitalization and IT on railway transport, and Approaches to digital railway safety.

“Цифровая железная дорога”
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».
Целью проекта является обеспечение устойчивой конкурентоспособности компании на глобальном рынке транспортных и логистических услуг за счёт 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 счёт использования современных цифровых технологий позволит компании выйти на существенно иной уровень как в плане повышения эффективности внутренних процессов.

Цифровая железная дорога” для пассажира.
В условиях, когда от компаний требуются гибкость и скорость реакции на развитых конкурентных рынках, успешность будет определяться цифровой моделью бизнеса, в основе которой лежат следующие принципы: полная согласованность, бизнес в режиме онлайн, сервисное управление.
В области организации пассажирских перевозок на базе цифровых технологий формируются стандарты качества услуг, основанные на передовом опыте обеспечения максимального уровня оперативной совместимости (согласованного функционирования на основе единых принципов и организации деятельности) транспортных систем. Комплекс услуг, оказываемых пассажирам на всех этапах поездки, – от планирования до оказания широкого спектра дополнительных сервисных услуг в пункте назначения, включая обеспечение личной безопасности, – может быть реализован за счёт максимального использования мобильных устройств различных цифровых стандартов связи и соответствующих функциональных приложений, обеспечивающих выбор параметров путешествия: скорость, комфорт и иные индивидуальные условия, а также создание возможности передачи и получения информации в поездках на железнодорожном транспорте в режиме реального времени на вокзалах, транспортно-пересадочных узлах и в поездах, благодаря чему реализуются возможности онлайн-заказа услуг, получения информации о поездке и ряд других сервисов.
Важным направлением повышения качества предоставляемых пассажирам услуг является внедрение интеллектуальных систем управления вокзалами, предусматривающих:
1- Гибкое реагирование на динамические изменения объёмов, структуры, характера и направленности пассажиропотоков;
2- Реализацию принципа «постоянная информированность пассажиров» на основе интерактивного информирования, визуальной навигации и иных форм обеспечения мобильности;
3- Маркетинговое интерактивное воздействие, формирующее сценарии поведения пассажиров на территории транспортных объектов и соответствующую гибкую технологию их обслуживания;
4- Создание системы интеллектуального управления инженерной инфраструктурой вокзального комплекса.
Для реализации клиентской политики в области пассажирских перевозок с использованием IT-технологий предусмотрено создание системы, обеспечивающей:
1- Учёт спроса и уровня мобильности населения для территорий различного масштаба, от международного до локального уровня, и предвидение влияния демографических изменений на потребности клиентов;
2- Выделение трендов в оценке качества предоставляемых пассажирам услуг, а также необходимых изменений для сохранения и увеличения объёмов перевозок в различных сегментах;
3- Развитие и совершенствование информационно-аналитических систем, используемых для планирования пассажирских перевозок, мониторинга  мобильности населения и технического обеспечения перевозок в различных секторах: высокоскоростных, скоростных, дальних пассажирских, межобластных и пригородных.

Груз на цифровой дороге.
В сегменте мультимодальных грузовых перевозок базовым условием повыше­ния качества оказываемых услуг стало развитие технической и эксплуатационной совместимости грузовых железнодорожных коридоров, базирующееся на реализации цифровых технологий, создающих без барьерную транспортную среду, и реализующее следующие требования:
1- Недискриминационный доступ клиентов к инфраструктуре железных дорог на основе интегрированной информационно-управляющей системы в области взаимоотношений с клиентами в сфере грузовых перевозок (CRM-система);
2- Максимальное использование в деловой практике электронных торговых площадок, позволяющих объединить в одном информационном и торговом пространстве поставщиков и потребителей транспортно-логистических услуг;
3- Высокий уровень автоматизации контактов между клиентами, подразделениями центра фирменного транспортного обслуживания и центрами управления движением на базе общих информационных платформ и надёжных IT-инструментов;
4- 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;
5- Клиентное, адаптивное управление перевозочным процессом, позволяющее внедрить реализацию требований клиентов в части оптимизации маршрутов, скорости транспортировки использования инфраструктуры и «твёрдых» расписаний грузового движения;
6- Надёжная 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;
7- Разработка и внедрение единой интеллектуальной системы управления и автоматизации производственных процессов на железнодорожном транспорте;
8- Разработка отказоустойчивых и защищённых от “кибератак” интеллектуальных систем управления движением и грузо/пассажиропотоками, систем железнодорожной автоматики и связи, гармонизированных со стандартами ERTMS(Европейская система управления движением поездов).

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:
1-Наличие микропроцессорной системы управления и диагностики тяговым подвижным составом с интегрированным комплексным локомотивным устройством безопасности;
2-Единая система автоматизированного управления движением и информационного обеспечения эксплуатации тягового подвижного состава, позволяющая автоматизировать часть функций машиниста при обеспечении безопасности движения поездов;
3-Асинхронный тяговый привод с полосным регулированием момента;
4-Эффективная система рекуперации электроэнергии в контактную сеть;
5-применение в конструкции тягового подвижного состава накопителей электроэнергии для повышения эффективности работы в режиме тяги, в выбеге и на стоянке;
6-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 счёт 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 придаётся большое значение с учётом 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 напряжённости 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.
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 удалённого рабочего места оператора-машиниста. На полигоне ОАО «НИИАС» создаётся виртуальное рабочее место машиниста тепловоза с управлением локомотивом по радиоканалу на станции Лужская. Цель проекта – отработка технологии управления несколькими маневровыми локомотивами одним оператором-машинистом.

Цифровизация и IT на ж/д транспорте.

Цифровизации и информационным технологиям в программе посвящён отдельный раздел. В нём отмечается, что ключевые направления развития информационных систем в открытом акционерном обществе «Российские железные дороги» включают в себя:
1- создание единого информационного пространства грузовых перевозок и логистики для повышения доходности грузоперевозок и логистического бизнеса;
2- создание единого информационного пространства пассажирского комплекса для повышения доходности пассажирских перевозок;
3- формирование сквозных цифровых технологий организации перевозочного процесса («Цифровая железная дорога») для повышения эффективности железнодорожных перевозок и инфраструктуры;
4- создание единой интегрированной автоматизированной системы управления, оптимизацию корпоративных систем управления предприятием, анализ и разработку отчетности для повышения доходности зарубежной деятельности, увеличение эффективности социальной сферы и корпоративного управления.
Подходы к обеспечению безопасности на цифровой железной дороги.
Использование автоматизированных решений Цифровой железной дороги, основанных на новых технологиях, описанных в настоящей Концепции, наряду с преимуществами для бизнеса холдинге «РЖД», является источником новых уязвимостей и угроз безопасности информации. Автоматизированные решения Цифровой железной дороги будут рассмотрены с точки зрения новых подходов к обеспечению безопасности, включая информационную безопасность и другие ее виды (технологической, “кибербезопасности”). Подход к обеспечению информационной безопасности Обеспечение информационной безопасности при реализации проекта «Цифровая железная дорога» для холдинга «РЖД» является высокоприоритетной задачей. Система взглядов на проблему обеспечения информационной безопасности при реализации проекта «Цифровая железная дорога» для холдинге «РЖД» должна быть определена в Политике информационной безопасности Цифровой железной дороги. Политика информационной безопасности Цифровой железной дороги должна представлять собой дальнейшее развитие Политики информационной безопасности информационной инфраструктуры ОАО «РЖД» и Концепции обеспечения информационной безопасности ОАО «РЖД». Целью обеспечения информационной безопасности при реализации проекта «Цифровая железная дорога» является блокирование (нейтрализация) угроз безопасности информации, связанных с автоматизацией сервисных блоков с использованием современных цифровых технологий.
Основными принципами обеспечение информационной безопасности при реализации проекта «Цифровая железная дорога» являются реализация риск ориентированного подхода, обеспечение соответствия законодательству Российской Федерации, централизация, экономическая целесообразность, комплексность, максимальное использование существующих систем, средств, механизмов защиты информации, мониторинга и управления инцидентами. Обеспечение информационной безопасности информационной инфраструктуры холдинга «РЖД» при реализации проекта «Цифровая железная дорога» должно осуществляться на всех стадиях жизненного цикла информационных систем путем принятия организационных и технических мер защиты информации, направленных на блокирование (нейтрализацию) угроз безопасности информации.
Организационные и технические меры защиты информации в зависимости от автоматизируемых сервисных блоков, применяемых классов автоматизированных решений и цифровых технологий должны быть направлены на исключение:
1-Неправомерного блокирования информации, ИТ-услуг (ИТ-сервисов) (обеспечение доступности);
2-Неправомерных уничтожения или модифицирования информации (обеспечение целостности);
3-Неправомерных доступа, копирования, предоставления или распространения информации (обеспечение конфиденциальности).
Основными направлениями деятельности обеспечения информационной безопасности при реализации проекта «Цифровая железная дорога» являются:
1-Разработка нормативных и методических документов по информационной безопасности;
2-Анализ рисков и определение угроз безопасности информации, в информационной инфраструктуре холдинг «РЖД»;
3-Определение мер защиты информации для автоматизируемых сервисных блоков на основе централизованных мер защиты информации в рамках всей информационной инфраструктуры холдинга «РЖД»;
4-Разработка и внедрение систем и средств защиты информации; интеграция новых решений, эксплуатируемых, создаваемых и модернизируемых АИТС(автоматизированная информационная система) холдинга «РЖД» с централизованными системами обеспечения информационной безопасности;
3-Развитие централизованных систем мониторинга, управления инцидентами, контроля защищенности, защиты от компьютерных атак (ПК УИБ, СОЗ АИТС, СОПКА);
4-Организация эксплуатации систем (управление конфигурациями, мониторинг, контроль защищённости, защита от компьютерных атак, управление инцидентами) в соответствии с требованиями к обеспечению защиты информации.

Список литературы.
1-
Гудок - ежедневная федеральная транспортная газета.
https://www.gudok.ru/newspaper/
2-
Экспертный центр электронного государства.
http://d-russia.ru/
3-
http://press.rzd.ru/news/public/ru?STRUCTURE_ID=654&layer_id=4069&id=90901

Просмотров работы: 1504