Востребованные отраслью технологии внедряются очень быстро
19 декабря 2024
Группа «ТМХ Интеллектуальные Системы» («ТМХ ИС»), входящая в состав компании «Трансмашхолдинг», образована 7 лет назад, но уже успела стать одним из лидеров на рынке технических решений для управления движением поездов. О разработках группы и перспективах ее развития в интервью журналу «ЖДМ» рассказал Андрей Михайлович Романчиков — управляющий директор по развитию интеллектуальных систем управления АО «ТМХ» и генеральный директор ООО «ТМХ ИС».
— Андрей Михайлович, для начала познакомьте наших читателей с группой «ТМХ Интеллектуальные Системы» и основными направлениями ее деятельности.
— Мы совсем недавно закончили формировать компетенции, которые считаем необходимыми для охвата всех бортовых микропроцессорных систем, отвечающих за взаимодействие с инфраструктурой. С 2024 г. эти компетенции в полном объеме покрывают все типы подвижного состава, выпускаемого компанией «ТМХ» для магистральных и промышленных железных дорог, метрополитенов и линий трамвая. Пропорционально вырос и масштаб нашей деятельности.
Что касается инфраструктурной части, то в этом году мы сделали большой шаг вперед, создав в Санкт-Петербурге компанию «ТМХ ТМ», которая специализируется на разработке систем управления для быстро развивающегося городского транспорта — метрополитенов и линий трамвая.
Сейчас в состав группы, возглавляемой компанией «ТМХ ИС», входят семь компаний, а ее штат составляет более 1200 специалистов. С 2021 по 2023 г. выручка увеличилась более чем в 2 раза, превысив 10 млрд руб., в 2024 г. мы ожидаем дальнейшего роста.
— Давайте начнем с систем СЦБ. У вас есть три системы микропроцессорной централизации — для магистральных железных дорог, метро и промтранспорта. Как «ТМХ ИС» видит их дальнейшее развитие? В том числе с учетом современных европейских тенденций, таких как стандартизация интерфейсов, облачные МПЦ и т. п.
— Мы завершили переход к использованию отечественной элементной базы во всех разработанных для российского рынка электронных устройствах, включая системы централизации. Сейчас это уже даже не вопрос технической политики, мы понимаем, что только так в современных условиях можно системно получать требуемые для наших систем компоненты.
Технические решения для промышленного транспорта группа «ТМХ ИС» успешно перевела на отечественные программируемые логические контроллеры и сертифицировала в этом году. В решениях для метрополитенов изначально используется только отечественная элементная база.
При этом мы внимательно следим за интересным глобальным развитием в сфере бортовых и инфраструктурных систем в последние годы, драйвером которого стало стремление удешевить технические решения. Тренды понятны: не только в Европе, но и во всем мире невозможна реализация масштабных проектов без открытости интерфейсов, поскольку проприетарные решения слишком дороги. Мы к этому готовимся и всячески поддерживаем открытость интерфейсов между напольными устройствами, объектными контроллерами и ядром МПЦ, а также с системами диспетчеризации. Если даже Apple приняла стандартный интерфейс USB-C для своих смартфонов, то пусть чуть позже, но это произойдет и в нашей отрасли.
Знаковой новостью в этой связи стал недавний выход австрийской компании Frauscher на рынок стрелочных объектных контроллеров для МПЦ. Сложно было представить, что Frauscher, которая в течение многих лет выпускала системы счета осей и датчики прохода колес, будет делать объектные контроллеры. Это явный сигнал для всей отрасли. Я считаю, что будущее за специализированными железнодорожными контроллерами с открытыми интерфейсами.
Что касается облачных МПЦ в тех или иных итерациях — а в мире сейчас достаточно много подобных проектов, — то прототипы должны пилотироваться и у нас, необходимо поддерживать такие разработки, поскольку они направлены на укрупнение и удешевление систем. Возникающие при этом задачи кибербезопасности и защиты передаваемой информации точно решаемы, мы все сейчас этим системно занимаемся.
Наконец, еще очень важный аспект — конкурентоспособность российских систем управления движением поездов. Сейчас группе «ТМХ ИС» доступно крайне ограниченное количество зарубежных рынков, но мы все равно равняемся на передовые технологии, которые есть в мире. «Трансмашхолдинг» является частью глобальной железнодорожной промышленности и должен поддерживать конкурентоспособность в сравнении с ведущими мировыми игроками.
— У группы «ТМХ ИС» есть интересный продукт — радиострелка, которую впервые показали на международном салоне в Щербинке в 2019 г. Как он развивается?
— Мы пересмотрели ее концепцию и сейчас разрабатываем систему местного автоматизированного радиоуправления стрелками CTRL@POINT 250. Она допускает одновременное управление 20 стрелками при зоне прямой видимости до 2 км и отвечает требованиям уровня функциональной безопасности SIL2. В системе предусмотрена защита от перевода стрелки под составом за счет применения счетчиков осей.
В новой версии системы появится также возможность устанавливать маршрут из нескольких стрелок напрямую с локомотива и с мобильного или стационарного АРМа. Система CTRL@POINT 250 способна повысить эффективность маневровых операций и сократить потребность нахождения персонала в опасных зонах на путях маневровых районов, депо и промтранспорта.
— Впечатляет масштаб внедрения бортовой системы безопасности БОРТ в Казахстане. Более 500 локомотивов — это почти треть всего парка, значительная доля рынка. Вместе с тем заметная доля линий в Казахстане оборудована системой управления на основе радиоканала. БОРТ поддерживает эту технологию? И можно ли рассчитывать на массовое внедрение системы БОРТ в России?
— Сейчас управление движением поездов по радиоканалу работает в Казахстане в опытном режиме только на участке Жетыген — Алтынколь, и мы пока не интегрировали эту технологию в наши устройства БОРТ. В настоящее время железные дороги Казахстана (ҚТЖ) активно внедряют автоблокировку на своей сети, а потому интеграция функций управления по радиоканалу в нашу бортовую систему не является приоритетной задачей — потребность в таких системах на ҚТЖ невелика. Иными словами, позитивно оценивая управление по радиоканалу, мы не видим пока привлекательного для нас рынка таких устройств.
Что касается России, то «Транстелесофт» (входит в состав группы «ТМХ ИС») совместно с НИИАСом заканчивает разработку перспективной системы БОРТ-Р, которая будет устанавливаться на все наши новые локомотивы. Это сотни локомотивов ежегодно. В БОРТ-Р интегрирован функционал системы автоматического управления торможением САУТ, которая эксплуатируется на сети ОАО «РЖД» и которой нет в Казахстане.
— Виртуальная сцепка и автоведение — это еще две успешные разработки «ТМХ ИС». Как идут дела с их внедрением и развитием?
— Мы привыкли к очень консервативному отношению отрасли к инновациям — долгому согласованию технических решений, ограниченному масштабу внедрения на первых порах, трудностям с тиражированием. Однако с виртуальной сцепкой (ВСЦ) все было иначе, из чего можно сделать вывод, что во многих случаях виновата не отрасль, а разработчики, предлагающие недостаточно востребованные технологии. Испытания виртуальной сцепки, разработанной компаниями АО «НИИАС» и «АВП Технология» (входит в состав группы «ТМХ ИС»), завершились в 2020 г., а в этом году мы закончили оборудовать этой системой все локомотивы на Восточном полигоне ОАО «РЖД» и поставляем новые локомотивы с ВСЦ, установленной на заводе. Темп внедрения невероятно высокий. Только в этом году ВСЦ установили на 241 локомотив, всего же с начала внедрения этой системой оборудовано 1968 машин.
Мы заканчиваем решать поставленную ОАО «РЖД» задачу увеличения до пяти числа поездов внутри одной виртуальной сцепки. Также мы близки к реализации автоматического приема на станции, т. е. возможности заезда на станции поездов в режимах автоведения и виртуальной сцепки. Сейчас уже на стадии проектирования в весь новый тяговый подвижной состав «ТМХ» закладывается интеграция систем безопасности, автоведения и виртуальной сцепки, а в ближайшем будущем мы рассчитываем добавить и машинное зрение. Это уже комплексное решение, которое включает в себя все аспекты автоматизации. Здесь мы точно не отстаем по функциональности от ведущих зарубежных компаний.
— Вам хватает пропускной способности сетей радиосвязи ОАО «РЖД»?
— Могу подтвердить, что возможностей цифровой радиосвязи стандарта DMR достаточно для получения управляющей информации о станции, маршруте движения и т. п. К сожалению, масштаб развертывания радиосвязи DMR пока невелик, но мы не можем на это влиять.
— А что с увязкой автоведения с диспетчерским управлением (TMS)?
— Для нас и на магистральных железных дорогах, и в метро ключевое значение имеет способность получать на локомотиве информацию от инфраструктуры о маршруте движения и других параметрах. Сейчас у нас есть соответствующие технические решения, уже верифицированные заказчиками. Тематика TMS на сети ОАО «РЖД» не входит в сферу нашей деятельности, но мы видим свою задачу в достижении готовности бортовых систем к совместной работе автоведения и TMS, причем вплоть до уровня автоматизации, не требующего участия машиниста. И стараемся развивать компетенции в сфере TMS в расчете на другие рынки.
— В продолжение этой темы давайте обсудим разработки по беспилотному движению для Российских железных дорог.
— В этом году мы совместно с НИИАСом заканчиваем разработку маневрового локомотива ТЭМ23 с функциями системы «Автомашинист» для ОАО «РЖД» и намерены начать его эксплуатационные испытания на станции Лужская. У Российских железных дорог есть программа цифровых грузовых станций, в которой такие локомотивы будут задействованы. Они допускают дистанционное управление и штатно оборудованы системой обнаружения препятствий. Мы рассчитываем, что со следующего года система «Автомашинист» войдет в стандартную комплектацию серийных маневровых локомотивов для ОАО «РЖД».
— Расскажите о новых разработках для промтранспорта.
— Промтранспорт — очень позитивная для нас площадка с точки зрения внедрения инноваций и в России, и в Казахстане, где у нас есть положительный опыт получения субсидий Минпромторга под экспортные разработки. В Казахстане успешно работает созданная нами система помощи машинисту при движении вагонами вперед (СДВ), позволяющая машинисту визуально контролировать свободность пути перед вагонами, причем масштаб внедрения достаточно велик. Устройство, установленное на сцепке хвостового вагона, позволяет машинисту видеть происходящее на путях на расстоянии более 100 м, что повышает безопасность движения и сокращает потребность в персонале. Интерес к системе проявляют многие российские предприятия, которые хотели бы снизить уровень травматизма при выполнении передвижений вагонами вперед. Данный проект появился у нас как идея 2 – 3 года назад, а сейчас уже стал внедренной и тиражируемой технологией.
Мы развиваем этот продукт, дополняя его системой обнаружения препятствий со стороны локомотива, а также системой дистанционного управления локомотивом. В итоге получился комплекс, состоящий из трех подсистем и получивший название БСДУ (безопасная система дистанционного управления). Такой комплекс автоматизации востребован промышленностью особенно в условиях дефицита кадров и уже внедряется в России.
— Какие у вас есть проекты в метро, где рынок тоже развивается очень активно?
— Давайте для начала вернемся к CBTC — технологии управления движением поездов по радиоканалу для метро и некоторых других рельсовых транспортных систем. По большому счету концепция автоматизированной системы комплексного управления движением поездов метрополитена (АСКУ ДПМ), принятая в Москве, по идеологии очень близка к CBTC. Технические задания для перспективных поездов охватывают весь функционал, который заложен в CBTC, в том числе передачу по радиоканалу управляющих воздействий на подвижной состав. При этом Москва не отказывается от традиционного канала передачи данных (по рельсовым цепям) в качестве резервного. Таким образом, крупнейший российский метрополитен постепенно переходит к использованию радиоканала для управления движением поездов.
Что касается зарубежных рынков, то мы участвуем в интересном проекте метрополитена Минска. Это Зеленолужская линия, где мы внедряем МПЦ и цифровые рельсовые цепи. На этой линии обращаются поезда постройки Stadler и «ТМХ». Такое в мире встречается крайне редко, поскольку обычно в пределах одной линии метро курсируют поезда одного производителя. Мы в этом году завершаем оборудовать поезда Stadler нашими бортовыми системами безопасности и автоведения. Аналогичные системы установлены на метропоездах, поставляемых «Метровагонмашем», входящем в состав АО «ТМХ».
В Санкт-Петербурге у нас несколько проектов. Реализован проект на станции «Парнас» второй линии метро. Это конечная станция с путями оборота, на которой мы вышли на целевую модель МПЦ с цифровыми рельсовыми цепями и цифровым стыком с системами верхнего уровня. На метрополитен Северной столицы поставляются поезда «Балтиец», которые оборудованы системами безопасности и автоведения производства «ТМХ ТМ». В итоге Санкт-Петербург становится для нас важным полигоном для развертывания инновационных систем.
— Как идет развитие в сторону беспилотного движения в метро?
— В этой области мы ориентируемся на концепцию АСКУ ДПМ Московского метрополитена и прорабатываем план-график внедрения беспилотного движения. На подвижном составе готовность очень высокая. Есть также опыт оборудования одной из линий метками RFID для безопасного определения местоположения поезда.
К сожалению, «ТМХ ИС» не располагает сейчас сертифицированной системой CBTC, что закрывает для нас возможность участия во многих международных тендерах. В настоящее время в мире практически все проекты новых линий метро предусматривают обязательное внедрение этой технологии. Постараемся в ближайшие годы решить задачу создания системы на основе радиоканала вместе с метрополитенами Москвы, Санкт-Петербурга и Казани.
Кроме того, по заданию Департамента транспорта Москвы мы успешно провели эксплуатационные испытания системы определения препятствий в рабочем графике на Московском метрополитене, подтвердив возможность детектирования объектов в зоне путей. Главным образом это позволит диагностировать состояние инфраструктуры бортовыми средствами, включая, например, состояние контактного рельса. В следующем году планируется перейти к внедрению такой системы. Идея состоит в том, чтобы оборудовать ею по два поезда на каждой линии, что позволит полноценно контролировать состояние инфраструктуры в оперативном режиме.
Совместно с Московским метрополитеном мы готовим дорожную карту по развертыванию системы централизованного автоведения в рамках общих технических требований на АСКУ ДПМ, где система определения препятствий будет являться одним из элементов.
— Трамвайная автоматика — новый рынок для «ТМХ ИС». Как вы его осваиваете?
— Рынок трамвайной автоматики возник почти одномоментно по всей стране. В настоящее время нет ни одного проекта в сфере трамвайного движения, где бы не затрагивалась эта тема, хотя еще год назад даже в Москве можно было увидеть водителя трамвая, переводящего стрелку вручную при помощи лома.
Сейчас всем стало ясно, что трамвайная автоматика дает колоссальный эффект при минимальных вложениях. Это касается и скорости проезда стрелочных переводов, и приоритизации проезда перекрестков, и возможностей диспетчеризации движения трамваев, и многих других вопросов. Сейчас у нас есть проекты по трамвайной автоматике в 12 российских городах, включая Москву, Санкт-Петербург, Волгоград, Верхнюю Пышму и др.
Отдельно стоит затронуть верхнепышминский трамвай, который соединяет два города — Екатеринбург и Верхнюю Пышму. Это первый реализованный проект концессии, где «ТМХ» делает все под ключ, включая полностью автоматизированное депо с нашей системой диспетчеризации. Мы тиражируем эти технические решения вместе с нашим партнером — группой «Мовиста». На подходе — Липецк и ряд других городов.
Хотелось бы упомянуть также Волгоград — единственный российский город, где есть скоростной трамвай с подземным участком. Здесь трамвай оборудован системой безопасности АЛС-АРС, применяемой на метрополитенах. Новые вагоны трамвая, которые только что поставлены в Волгоград, оснащены нашими современными микропроцессорными системами безопасности. Там мы также внедрили решения для инфраструктуры на наземном участке — управление стрелками для приоритетного проезда.
В Москве реализуется проект беспилотного трамвая, где используются средства машинного зрения, разработанные специалистами Московского метрополитена. «ТМХ ИС» участвует в этом проекте, обеспечивая увязку машинного зрения с бортовыми системами трамвая. В Санкт-Петербурге мы сделали полностью беспилотный трамвай, который движется по территории автоматизированного депо без водителя на борту. Вагон заезжает в депо, водитель выходит, и дальше трамвай проходит все технологические операции в автоматическом режиме.
— У вас есть проект создания бортового комплекса предиктивной диагностики, который важен не только с точки зрения контроля состояния локомотива в оперативном режиме, но и для перехода в будущем к беспилотному движению, при котором важно реагировать на нештатные ситуации, включая события, которые могут препятствовать дальнейшему движению поезда.
— Здесь есть два аспекта, которыми мы активно занимаемся. С одной стороны, мы контролируем состояние инфраструктуры с помощью средств обнаружения препятствий и бортовых датчиков вибраций, с другой — диагностируем техническое состояние самого локомотива.
Сейчас мы завершаем создание бортового комплекса предиктивной диагностики. Вместе с ОАО «РЖД» было принято принципиальное решение реализовать этот комплекс в виде отдельной дополнительной системы с собственным высокопроизводительным вычислителем и многочисленными высокоточными датчиками — прежде всего датчиками вибраций и тока. Система должна в реальном времени оценивать состояние локомотива и самостоятельно либо в режиме оказания помощи машинисту принимать решение о возможности его движения.
Отдельный вычислитель необходим, поскольку в современных условиях у нас нет возможности передавать с локомотива большой объем информации в реальном времени. Соответственно, бортовой компьютер осуществляет предварительную обработку многочисленных данных измерений, отправляя по радиоканалу только сообщения о статусе локомотивных систем.
Потенциальный ущерб от остановки локомотива на перегоне вследствие его отказа несопоставим с расходами на внедрение такого комплекса, и мы рассчитываем, что эта разработка будет востребована. Интерес заказчиков подтверждается и активным участием ОАО «РЖД» в испытаниях комплекса, в ходе которых осознанно вводились неисправности в локомотив и во время опытных поездок на сети общего пользования тестировалась возможность распознавания, например, ползунов на поверхности катания колес.
Мы разработали бортовую систему предиктивной диагностики как открытую платформу. Нам важно иметь такую бортовую систему — датчики и вычислитель в сочетании с высокоскоростными каналами на борту и средствами передачи данных по радиоканалу в стационарный центр. Это зона ответственности «ТМХ ИС». Но нам хотелось бы найти партнеров, способных разработать алгоритмы для аналитической обработки собранной информации (это 400 – 700 параметров в зависимости от типа подвижного состава) и предсказания возможного перехода локомотивных систем в предотказное состояние с целью своевременного целевого планирования ремонтных мероприятий. Здесь мы рассчитываем на сотрудничество с коллегами из других компаний, исследовательских институтов и университетов.
— Просьба рассказать о дальнейших планах, в том числе по расширению компетенций группы «ТМХ ИС».
— Мы близки к тому, чтобы на горизонте нескольких лет завершить создание всего комплекса систем для полной автоматизации работы выпускаемого «ТМХ» подвижного состава — локомотивов, моторвагонных поездов, в том числе метропоездов, и вагонов трамвая. Этот подвижной состав сможет оптимально взаимодействовать с инфраструктурой как с точки зрения управления движением, так и в отношении диагностики. Все необходимые компетенции в группе созданы.
Сейчас мы готовим к постановке на производство собственную бортовую радиостанцию, разработанную входящей в состав группы «ТМХ ИС» ижевской компанией «РэйлНекст». Эта радиостанция будет устанавливаться на весь тяговый подвижной состав производства «ТМХ». На промышленном транспорте тестирование этой радиостанции уже закончено.
Создание эффективной транспортной системы невозможно без технических решений для инфраструктуры, поэтому мы продолжим развивать наши системы МПЦ и заниматься разработками в сфере диспетчеризации, ориентируясь на открытость интерфейсов, облачные системы и другие современные подходы.
То, чем мы занимаемся в сфере машинного зрения, управления и диагностики, может быть востребовано и в других смежных отраслях. Поэтому у нас есть амбиции, связанные с автоматизацией в среднесрочной перспективе и другой транспортной техники.
Опубликовано в журнале "Железные дороги мира"