Ny fampandrosoana ny teknolojia unmanned amin'ny lalamby nanomboka ela be, efa tamin'ny 1957, rehefa noforonina ny andrana voalohany autopilot complex ho an'ny fiaran-dalamby ambanivohitra. Mba hahatakarana ny fahasamihafana misy eo amin'ny haavon'ny automatique amin'ny fitaterana an-dalamby, dia apetraka ny gradation, voafaritra ao amin'ny fenitra IEC-62290-1. Tsy toy ny fitaterana an-dalambe, ny fitaterana an-dalamby dia manana automatique 4 degre, aseho amin'ny sary 1.
Sary 1. Ny mari-pahaizana automatique araka ny IEC-62290
Saika ny fiaran-dalamby rehetra miasa amin'ny tambajotran'ny Railway Rosiana dia manana fitaovana fiarovana mifanaraka amin'ny haavon'ny automation 1. Ny fiaran-dalamby miaraka amin'ny haavo automatique 2 dia nahomby tamin'ny tambajotran'ny lalamby Rosiana nandritra ny 20 taona mahery, misy lokomotifa an'arivony maro. Ity ambaratonga ity dia ampiharina amin'ny alΓ lan'ny fanaraha-maso traction sy ny algorithm braking ho an'ny fitarihana fiaran-dalamby tsara indrindra amin'ny lalana iray, amin'ny fiheverana ny fandaharam-potoana sy ny famantarana ny rafitra famantarana locomotive mandeha ho azy azo amin'ny alΓ lan'ny fantsona inductive avy amin'ny circuit track. Ny fampiasana ny ambaratonga 2 dia mampihena ny harerahan'ny mpamily ary manome tombony amin'ny fanjifana angovo sy ny fahitsiana amin'ny fanatanterahana ny fandaharam-potoanan'ny fifamoivoizana.
Ny ambaratonga 3 dia mihevitra ny tsy fisian'ny mpamily ao anaty taxi, izay mitaky ny fametrahana rafitra fahitana.
Ny ambaratonga faha-4 dia midika ny tsy fisian'ny mpamily ao anaty sambo, izay mitaky fiovana lehibe eo amin'ny famolavolana ny lokomotif (fiaran-dalamby elektrika). Ohatra, ny switch automatique dia napetraka eo amin'ny sambo, izay tsy ho azo atao intsony raha toa ka mihetsiketsika izy ireo raha tsy misy olona ao anaty sambo.
Amin'izao fotoana izao, ny tetikasa hahatratra ny ambaratonga 3 sy 4 dia tanterahan'ireo orinasa lehibe eran-tany, toa an'i Siemens, Alstom, Thales, SNCF, SBB sy ny hafa.
Siemens dia nanolotra ny tetikasany eo amin'ny sehatry ny trams tsy misy olona tamin'ny Septambra 2018 tao amin'ny fampirantiana Innotrans. Ity tram ity dia efa niasa tao Potsdam niaraka tamin'ny haavon'ny automation GoA3 nanomboka tamin'ny taona 2018.
Sary 2 Siemens tram
Tamin'ny taona 2019, ny Siemens dia nampitombo avo roa heny ny halavan'ny lΓ lany tsy misy olona.
Ny Railway Rosiana dia iray amin'ireo orinasa voalohany eran-tany nanomboka namolavola fiarandalamby tsy misy fiara. Noho izany, tamin'ny taona 2015, tao amin'ny fiantsonan'i Luzhskaya, dia nisy tetikasa natomboka mba hanamafisana ny fihetsiketsehan'ny locomotives shunting 3, izay niasan'ny NIIAS JSC ho mpandrindra ny tetikasa sy mpamorona ny teknolojia fototra.
Ny famoronana lokomotif tsy misy olona dia dingana sarotra sarotra izay tsy azo atao raha tsy misy ny fiaraha-miasa amin'ny orinasa hafa. Noho izany, ao amin'ny gara Luzhskaya, miaraka amin'ny JSC NIIAS, ireo orinasa ireo dia mandray anjara toy ny:
- JSC "VNIKTI" amin'ny lafiny fampandrosoana ny rafitra fanaraha-maso onboard;
- Siemens - amin'ny resaka automating ny fampandehanana ny tokotanin'ny marshalling (rafitra MSR-32) ary automating ny fiasan'ny fiara manosika;
- JSC "Radioavionika" eo amin'ny lafiny microprocessor interlocking rafitra izay mifehy ny zana-tsipìka, jiro fifamoivoizana;
- PKB TsT - famoronana simulator;
- Russian Railway ho mpandrindra ny tetikasa.
Tamin'ny dingana voalohany, ny asa dia ny hanatratra ny ambaratonga 2 ny fifamoivoizana automatique, rehefa ny mpamily, eo ambanin'ny fepetra ara-dalΓ na ny fandaminana ny asa shunting, dia tsy mampiasa ny locomotive fanaraha-maso.
Mandritra ny fiasan'ny locomotives shunting mahazatra, ny fanaraha-maso ny fifamoivoizana dia atao amin'ny alà lan'ny fampitana baiko feo avy amin'ny dispatcher mankany amin'ny mpamily miaraka amin'ny fametrahana ny lalana mety (mihodina ny zana-tsipìka, mandrehitra jiro fifamoivoizana).
Rehefa nifindra tany amin'ny ambaratonga faha-2 amin'ny automatique, dia nosoloina rafitra baiko nampitaina tamin'ny onjam-peo azo antoka nomerika ny serasera rehetra. Ara-teknika, ny fitantanana ny locomotives shunting ao amin'ny gara Luzhskaya dia naorina tamin'ny fototra:
- maodely nomerika mitambatra;
- protocole amin'ny fanaraha-maso ny fihetsiky ny locomotives shunting (amin'ny fandefasana baiko sy fanaraha-maso ny famonoana azy);
- fifandraisana amin'ny rafi-pifandraisana elektrika hahazoana fampahalalana momba ny lalana voafaritra, ny toeran'ny zana-tsipìka sy ny famantarana;
- rafitra toerana ho an'ny shunting lokomotif;
- radio nomerika azo antoka.
Tamin'ny 2017, 3 TEM-7A shunting lokomotif niasa 95% ny fotoana tao amin'ny gara Luzhskaya amin'ny fomba mandeha ho azy tanteraka, manao ireto asa manaraka ireto:
- Hetsika mandeha ho azy amin'ny lalana iray;
- Fidirana mandeha ho azy amin'ny sarety;
- Fampifandraisana mandeha ho azy amin'ny sarety;
- Manosika sarety eo amin'ny tokotanin-tsambo.
Tamin'ny taona 2017, nisy tetikasa natomboka hamorona rafitra vision ho an'ny locomotives shunting ary hampiditra fanaraha-maso lavitra raha sendra misy hamehana.
Tamin'ny Novambra 2017, ny manam-pahaizana momba ny JSC NIIAS dia nametraka ny prototype voalohany amin'ny rafitra fahitana ho an'ny locomotives shunting, misy radara, lidar ary fakantsary (sary 3).
Sary 3 Dika voalohany amin'ny rafitra fahitana
Nandritra ny fitsapana tao amin'ny tobin'ny rafitra fahitana Luga tamin'ny taona 2017-2018, dia nisy ireto fehin-kevitra ireto:
- Ny fampiasana radara mba hamantarana ireo sakana dia tsy azo ampiharina, satria ny lalamby dia manana zavatra metaly be dia be miaraka amin'ny taratra tsara. Tsy mihoatra ny 60-70 metatra ny hamaroan'ny olona manoloana ny fiaviany, ankoatra izany, ny radara dia tsy manana famaha angular ary manodidina ny 1 Β°. Nohamafisin'ny valin'ny andrana nataon'ny mpiara-miasa avy amin'ny SNCF (operatera lalamby frantsay) ny fikarohanay.
- Ny Lidars dia manome vokatra tena tsara miaraka amin'ny tabataba kely. Raha ny oram-panala, ny orana, ny zavona, dia misy fihenam-bidy tsy manakiana ny isan'ny zavatra hita. Na izany aza, tamin'ny taona 2017, ny lidars dia lafo be, izay nisy fiantraikany lehibe tamin'ny fahombiazan'ny tetikasa.
- Ny fakan-tsary dia singa tena ilaina amin'ny rafitra fahitana ara-teknika ary ilaina amin'ny asa fitadiavana, fanasokajiana zavatra ary fanaraha-maso lavitra. Ho an'ny fiasana amin'ny alina sy ny toetry ny andro sarotra dia ilaina ny manana fakan-tsary infrarouge na fakan-tsarimihetsika miaraka amin'ny halavan'ny onjam-pandrosoana afaka miasa amin'ny faritra akaiky infrarouge.
Ny asa lehibe amin'ny fahitana ara-teknika dia ny mamantatra ireo sakana sy zavatra hafa amin'ny lΓ lan'ny dia, ary satria ny hetsika dia atao amin'ny lalana, dia ilaina ny mamantatra izany.
Sary 4. Ohatra iray amin'ny fizarana kilasy maro (lalana, sarety) sy ny famaritana ny axe amin'ny alΓ lan'ny saron-tava binary
Ny sary 4 dia mampiseho ohatra iray amin'ny fitadiavana lalana. Mba hamaritana mazava tsara ny là lan'ny hetsika manaraka ny zana-tsipìka, ny fampahalalana priori dia ampiasaina momba ny toeran'ny zana-tsipìka, ny famakiana ny jiron'ny fifamoivoizana, alefa amin'ny alà lan'ny onjam-peo nomerika avy amin'ny rafi-pifandraisana elektrika. Amin'izao fotoana izao, misy fironana amin'ny lalamby eran'izao tontolo izao ny miala amin'ny jiron'ny fifamoivoizana ary mifamadika amin'ny rafitra fanaraha-maso amin'ny alà lan'ny onjam-peo nomerika. Marina indrindra izany ho an'ny fifamoivoizana haingam-pandeha, satria amin'ny hafainganam-pandeha mihoatra ny 200 km / h dia lasa sarotra ny mahita sy mamantatra ny famantarana ny jiro. Ao Rosia, misy fizarana roa miasa tsy mampiasa jiro fifamoivoizana - ny Moscow Central Ring sy ny Alpika-Service - Adler tsipika.
Amin'ny ririnina, mety hipoitra ny toe-javatra rehefa rakotra lanezy tanteraka ny lalana ary saika tsy azo atao ny mamantatra ilay lalana, araka ny aseho amin'ny sary 5.
Sary 5 Ohatra amin'ny lalamby rakotry ny lanezy
Amin'ity tranga ity, dia lasa manjavozavo na manelingelina ny fihetsehan'ny lokomotif, izany hoe, eny an-dalana na tsia, ny zavatra hita. Ao amin'ny garan'i Luzhskaya, amin'ity tranga ity dia ampiasaina ny modely nomerika avo lenta amin'ny fiantsonana sy ny rafitra fanamoriana onboard avo lenta.
Ankoatr'izay, ny modely nomerika amin'ny gara dia noforonina miorina amin'ny fandrefesana geodetika amin'ny teboka fototra. Avy eo, mifototra amin'ny fanodinana ireo andalan-dalamby maro miaraka amin'ny rafitra fametrahana mazava tsara, dia vita ny sarintany teny amin'ny lalamby rehetra.
Figure 6 Modely nomerika amin'ny fampandrosoana ny lalamby amin'ny gara Luzhskoy
Ny iray amin'ireo mari-pamantarana manan-danja indrindra ho an'ny rafitra fametrahana an-tsambo dia ny fahadisoana amin'ny kajy ny orientation (azimuth) ny lokomotif. Ny orientation ny lokomotif dia ilaina amin'ny orientation marina ny sensor sy ny zavatra hitan'izy ireo. Miaraka amin'ny hadisoana zoro orientation amin'ny 1 Β°, ny hadisoana mandrindra ny zavatra mifandraika amin'ny axe lalana amin'ny halavirana 100 metatra dia ho 1,7 metatra.
Figure 7 Ny fiantraikan'ny hadisoana orientation amin'ny hadisoana mandrindra transverse
Noho izany, ny fahadisoana ambony indrindra azo atao amin'ny fandrefesana ny orientation ny lokomotif amin'ny lafiny zoro dia tsy tokony hihoatra ny 0,1 Β°. Ny rafitra fametrahan-toerana amin'ny sambo dia misy mpandray fitetezana roa matetika amin'ny maody RTK, ny antenne amin'izy ireo dia mivelatra amin'ny halavan'ny locomotive mba hamoronana fototra lava, rafitra fanamoriana inertial strapdown ary fifandraisana amin'ny sensor sensor (odometers). Ny fahadisoam-panantenana amin'ny famaritana ny koordinate ny locomotive shunting dia tsy mihoatra ny 5 cm.
Fanampin'izany, nisy fanadihadiana natao tao amin'ny gara Luzhskaya momba ny fampiasana ny teknolojia SLAM (lidar sy maso) mba hahazoana angon-drakitra fanampiny momba ny toerana.
Vokatr'izany, ny famaritana ny mari-pamantarana lalamby ho an'ny locomotives shunting ao amin'ny garan'i Luzhskaya dia atao amin'ny fampifangaroana ny vokatry ny fanekena ny mari-pamantarana sy ny angon-drakitra modely amin'ny track nomerika mifototra amin'ny toerana.
Ny fitadiavana sakana dia atao amin'ny fomba maro mifototra amin'ny:
- lidar data;
- angona stereo fahitana;
- asan'ny tambajotra neural.
Ny iray amin'ireo loharanom-baovao lehibe indrindra dia ny lidars, izay mamokatra rahona teboka avy amin'ny fitarafana laser. Ao amin'ny algorithm izay miasa, ny algorithm clustering data klasika dia ampiasaina indrindra. Ao anatin'ny fikarohana dia voamarina ny fahombiazan'ny fampiasana tambajotra neural ho an'ny asa fanangonana ireo teboka lidar, ary koa ho an'ny fanodinana iraisan'ny angona lidar sy ny angona avy amin'ny fakantsary video. Ny sary 8 dia mampiseho ohatra iray momba ny angon-drakitra lidar (rahona misy teboka misy tara-pahazavana samihafa) mampiseho sarin'olombelona manoloana ny lamosin'ny kalesy iray ao amin'ny gara Luzhskaya.
Sary 8. Ohatra amin'ny angona avy amin'ny lidar ao amin'ny gara Luzhskaya
Ny sary 9 dia mampiseho ohatra iray amin'ny fanesorana cluster avy amin'ny fiara manana endrika sarotra araka ny angon-drakitra misy lidars roa samy hafa.
Sary 9. Ohatra iray amin'ny fandikana ny angon-drakitra lidar ho cluster avy amin'ny fiara hopper
Misaraka, Tsara ny manamarika fa vao haingana ny vidin'ny lidars dia nihena saika ny halehiben'ny, ary nitombo ny toetra ara-teknika. Tsy isalasalana fa hitohy izany fironana izany. Ny halaviran'ny zavatra ataon'ny lidar ampiasaina ao amin'ny gara Luzhskaya dia eo amin'ny 150 metatra.
Fakan-tsary stereo mampiasa fitsipika ara-batana hafa ihany koa no ampiasaina hamantarana ireo sakana.
Sary 10. Sarintany tsy fitoviana avy amin'ny stereopair sy cluster hita
Ny sary 10 dia mampiseho ohatra iray momba ny angona fakan-tsary stereo miaraka amin'ny fahitana ny andry, boaty ary sarety.
Mba hahazoana marina tsara ny teboka rahona amin'ny lavidavitra ampy ho frein, dia ilaina ny mampiasa fakan-tsary avo lenta. Ny fampitomboana ny haben'ny sary dia mampitombo ny vidin'ny kajy amin'ny fahazoana ny sarintany tsy fitoviana. Noho ny fepetra ilaina ho an'ny loharanon-karena voabodo sy ny fotoana famaliana ny rafitra, dia ilaina ny mamolavola sy mizaha toetra tsy tapaka ny algorithm sy ny fomba fitrandrahana ny angona mahasoa amin'ny fakantsary video.
Ny ampahany amin'ny fitsapana sy fanamarinana ny algorithm dia atao amin'ny alΓ lan'ny simulator lalamby, izay novolavolain'ny Design Bureau TsT miaraka amin'ny JSC NIIAS. Ohatra, ny sary 11 dia mampiseho ny fampiasana simulator hitsapana ny fiasan'ny algorithm fakan-tsary stereo.
Sary 11. A, B - rafitra havia sy havanana avy amin'ny simulator; B - fijery ambony momba ny fananganana angona avy amin'ny fakantsary stereo; D - fanamboarana sary fakan-tsary stereo avy amin'ny simulator.
Ny asa lehibe amin'ny tambajotra neural dia ny fitadiavana ny olona, ββny sarety ary ny fanasokajiana azy ireo.
Mba hiasa ao anatin'ny toetr'andro ratsy, ny manam-pahaizana manokana amin'ny JSC NIIAS dia nanao fitsapana tamin'ny fampiasana fakantsary infrarouge.
Sary 12. Data avy amin'ny fakantsary IR
Ny angona avy amin'ny sensor rehetra dia ampidirina mifototra amin'ny algorithms association, izay tombanana ny mety hisian'ny sakana (zavatra).
Ankoatr'izay, tsy ny zavatra rehetra eny an-dalana no sakana; rehefa manao shunting dia tsy maintsy mitambatra ho azy amin'ny fiara ny lokomotif.
Sary 13. Ohatra iray amin'ny fijerena ny fidirana amin'ny fiara miaraka amin'ny fahitana ireo sakana amin'ny alΓ lan'ny sensor samihafa
Rehefa mampiasa locomotives shunting tsy misy olona, ββββdia tena zava-dehibe ny mahafantatra haingana ny zava-mitranga amin'ny fitaovana, amin'ny toe-javatra misy azy. Misy ihany koa ny toe-javatra miseho eo anoloan'ny lokomotif ny biby, toy ny alika. Ny algorithm amin'ny on-board dia hampiato ho azy ny locomotive, fa inona no tokony hatao raha tsy miala amin'ny lalana ny alika?
Mba hifehezana ny toe-draharaha eny ambony sambo sy handraisana fanapahan-kevitra raha sendra misy zava-mitranga, dia novolavolaina ny fanaraha-maso lavitra sy ny tontonana fanaraha-maso, natao hiarahana amin'ny lokomotif tsy misy olona rehetra ao amin'ny gara. Ao amin'ny gara Luzhskaya, eo amin'ny paositra EC no misy azy.
Sary 14 Fanaraha-maso lavitra sy fitantanana
Ao amin'ny fiantsonan'ny Luzhskoy, ny tontonana fanaraha-maso aseho amin'ny sary 14 dia mifehy ny fiasan'ny locomotives shunting telo. Raha ilaina, amin'ny fampiasana an'io fanaraha-maso lavitra io, dia azonao atao ny mifehy ny iray amin'ireo locomotives mifandray amin'ny fampitana ny vaovao amin'ny fotoana tena izy (tsy mihoatra ny 300 ms ny fahatarana, raha jerena ny fifindran'ny angona amin'ny onjam-peo).
Olana fiarovana miasa
Ny olana lehibe indrindra amin'ny fampiharana locomotives tsy misy olona dia ny olana momba ny fiarovana miasa, voafaritry ny fenitra IEC 61508 "Ny fiarovana amin'ny elektrika, elektronika, rafitra elektronika azo zahana mifandraika amin'ny fiarovana" (EN50126, EN50128, EN50129), GOST 33435-2015 "Fitaovana fanaraha-maso, fanaraha-maso ary fiarovana amin'ny fiaran-dalamby".
Ny Integrity Safety Level 4 (SIL4) dia takiana amin'ny fanarahana ny fepetra takiana amin'ny fitaovana fiarovana an-tsambo.
Mba hanarahana ny haavon'ny SIL-4, ny fitaovana fiarovana amin'ny locomotive rehetra dia amboarina araka ny lojika ankabeazan'ny ankamaroany, izay atao mifanandrify amin'ny fantsona roa (na mihoatra) miaraka amin'ny fampitahana ny vokatra handraisana fanapahan-kevitra.
Ny singa informatika ho an'ny fanodinana angon-drakitra avy amin'ny sensor amin'ny locomotives shunting tsy misy mpitaingina dia namboarina ihany koa araka ny rafitra roa-channel miaraka amin'ny fampitahana ny vokatra farany.
Ny fampiasana sensor vision, miasa ao anatin'ny toetr'andro isan-karazany ary amin'ny tontolo samihafa dia mitaky fomba fiasa vaovao amin'ny resaka fanaporofoana ny fiarovana ny fiara tsy mataho-dalana.
Tamin'ny taona 2019, ny fenitra ISO/PAS 21448 "Fiara fiara. Security of Specified Functions (SOTIF). Ny iray amin'ireo fitsipika fototra amin'ity fenitra ity dia ny fomba fiasa scenario, izay mandinika ny fihetsiky ny rafitra amin'ny toe-javatra samihafa. Ny fitambaran'ny isan'ny toe-javatra dia tsy manam-petra. Ny tanjona voalohany amin'ny famolavolana dia ny manamaivana ny faritra 2 sy 3 maneho ny toe-javatra fantatra tsy azo antoka sy ny toe-javatra tsy azo antoka tsy fantatra.
Sary 15 Fiovan'ny soratra vokatry ny fivoarana
Ao anatin'ny fampiharana an'io fomba fiasa io, ny manam-pahaizana momba ny JSC NIIAS dia nandinika ireo toe-javatra mipoitra rehetra (scenario) hatramin'ny nanombohan'ny asa tamin'ny taona 2017. Ny sasany amin'ireo toe-javatra sarotra setraina amin'ny tena fiasa dia novolavolaina tamin'ny alΓ lan'ny simulator PKB TsT.
Olana ara-dalΓ na
Ny olana ara-dalΓ na dia tsy maintsy dinihina ihany koa mba hifindrana amin'ny fanaraha-maso mandeha ho azy tanteraka raha tsy misy ny mpamily ao anaty cab amin'ny lokomotif.
Amin'izao fotoana izao, ny lalamby Rosiana dia nankatoavina ny fandaharam-potoana ho an'ny fanatanterahana ny asa momba ny fanohanana ara-dalΓ na amin'ny fampiharana ny fepetra hampidirana rafitra fanaraha-maso mandeha ho azy ho an'ny fiarandalamby. Ny iray amin'ireo olana lehibe indrindra dia ny fanavaozana ny Fitsipika momba ny fomba fanadihadiana anatiny sy ny kaonty momba ny lozam-pifamoivoizana izay niteraka fahavoazana ho an'ny fiainana na ny fahasalaman'ny olom-pirenena tsy misy ifandraisany amin'ny famokarana amin'ny fitaterana an-dalamby. Mifanaraka amin'ity drafitra ity, amin'ny 2021 dia tokony hamolavola sy hankatoavina ny fonosana antontan-taratasy mifehy ny fiasan'ny fiarandalamby tsy misy olona.
afterword
Amin'izao fotoana izao dia tsy misy analogues ny locomotives shunting tsy misy olona eto amin'izao tontolo izao, izay miasa ao amin'ny gara Luzhskaya. Ireo manam-pahaizana manokana avy any Frantsa (orinasa SNCF), Alemana, Holland (orinasa Prorail), Belzika (orinasa Lineas) dia nahafantatra ny rafitra fanaraha-maso novolavolaina tamin'ny taona 2018-2019 ary liana amin'ny fampiharana ireo rafitra ireo. Ny iray amin'ireo asa lehibe amin'ny JSC NIIAS dia ny fanitarana ny fiasa sy ny famerenana ny rafitra fitantanana noforonina na amin'ny lalamby Rosiana na ho an'ny orinasa vahiny.
Amin'izao fotoana izao, ny Railway Rosiana dia mitarika tetikasa hamolavola fiaran-dalamby elektrika tsy misy olona ao Lastochka. Ny sary 16 dia mampiseho fampisehoana prototype ny rafitra fanaraha-maso mandeha ho azy ho an'ny fiaran-dalamby elektrika ES2G Lastochka tamin'ny Aogositra 2019 ao anatin'ny rafitra. Salon lalamby iraisam-pirenena 1520 "PRO//Dvizhenie.Expo".
Sary 16. Fampisehoana ny fiasan'ny fiaran-dalamby elektrika tsy misy olona ao amin'ny MCC
Asa sarotra kokoa ny famoronana fiarandalamby elektrika tsy misy olona noho ny hafainganam-pandeha ambony, ny halaviran'ny frein lehibe, ary ny fiantohana ny fidiran'ny mpandeha amin'ny toerana fijanonana. Amin'izao fotoana izao, dia mazoto manao fitiliana ao amin'ny MCC. Misy tantara momba ity tetikasa ity kasaina havoaka ato ho ato.
Source: www.habr.com