Технологические основы разработки интеллектуальных систем управления движением поездов с тесно интегрированными безопасными комплексами мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры

Предложена укрупненная архитектура системы управления движением поездов с тесной интеграцией с системами автоматизированного мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры. Разработана модель ее надежности. Предложены способы информационного сопряжения систем автоматизированного мониторинга и управления движением поездов. Описанные решения целесообразно учитывать при разработке принципиально новых безопасных систем управления движением поездов с интеллектуальным анализом условий возникновения внешних дестабилизирующих факторов и парированием их проявлений.

1. Anghel S. R., Panoiu M., Abrudean C. Intelligent Application for Monitoring the Pantograph-Catenary Contact in Electric Railway Transportation // 3rd International Conference on Smart and Sustainable Technologies (SpliTech), 26–29 June 2018, Split, Croatia.

2. Li S.,Xu C.,Chen L.,Liu Z. Speed Regulation of Overhead Catenary System Inspection Robot for High-Speed Railway through Reinforcement Learning // IEEE SmartWorld, Ubiquitous Intelligence & Computing, Advanced & Trusted Computing, Scalable Computing & Communications, Cloud & Big Data Computing,Internet of People and Smart City Innovation (SmartWorld/SCALCOM/UIC/ATC/CBDCom/IOP/SCI), 8–12 October 2018, Guangzhou, China. 2018. DOI: 10.1109/SmartWorld.2018.00239.

3. Juan Moreno J., Jarillo J. M., GarcíaAlbertos S. Sensing the Health of the Catenary-Pantograph Contact on Railway Vehicles with Radio Receivers: Early Results // Communication Technologies for Vehicles. Springer, Cham, 2020. Vol. 12574. Pp. 148–156. DOI: 10.1007/978-3-030-66030-7_13.

4. Romadoni Achmad R., Wicaksono S., Ferryanto F. A Review on Automatic Visual Inspection for Railway Overhead Contact Line Systems // Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal). 2024. Vol. 8. № 2. Pp. 50–61. DOI: 10.37367/jpi.v8i2.346.

5. Dhage M. R.,Vemuru S. Structural Health Monitoring of Railway Tracks Using WSN // 2017 International Conference on Computing, Communication, Control and Automation (ICCUBEA), 17–18 August 2017, Pune, India. 2017. Pp. 1–5. DOI: 10.1109/ICCUBEA.2017.8463976.

6. Sun D. L., Shang Z., Xia Y. et al. Review of Bridge Structural Health Monitoring Aided by Big Data and Artificial Intelligence: From Condition Assessment to Damage Detection // Journal of Structural Engineering. 2020. № 146 (5). № 04020073. DOI: 10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002535.

7. Ефанов Д. В., Осадчий Г. В. Микропроцессорная система диспетчерского контроля устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: изд. 3‑е., стер. СПб.: Изд-во «Лань», 2023. 180 с.

8. Кокурин И. М. Теоретические и технологические основы построения адаптивной системы диспетчерской централизации // Автоматика на транспорте. 2017. Т. 3. № 3. С. 345–354.

9. Кокурин И. М. Интеллектуальная система управления движением поездов на основе автоматизации диспетчерского регулирования и центрального автоведения // Автоматика на транспорте. 2018. Т. 4. № 3. С. 305–314.

10. Efanov D. V., Khóroshev V. V., Osadchy G. V. Principles of Safety Signalling and Traffic Control Systems Synthesis on Railways // Proceedings of 9th International Conference on Industrial Engineering,Applications and Manufacturing (ICIE), May 15–19, 2023, Sochi, Russia. 2023. Pp. 634–638. DOI: 10.1109/ICIEAM57311.2023.10139292.

11. Ефанов Д. В., Хорошев В. В., Осадчий Г. В. Концептуальные основы синтеза безопасных систем управления движением поездов // Мир транспорта. 2022. Т. 20. № 3 (100). С. 50–57. DOI: 10.30932/1992-3252-2022-20-3-6.

12. Smith D. J., Simpson K. G. L. Functional safety: A Straightforward Guide to IEC 61508 and Related Standards: 2nd edition. Butterworth-Heinemann, 2004. 263 p.

13. Шубинский И. Б., Розенберг Е. Н. Функциональная безопасность систем управления на железнодорожном транспорте. М.: Инфра-Инженерия, 2023. 360 с.

14. Ефанов Д. В. Функциональный контроль и мониторинг устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. СПб.: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2016. 171 с.

15. Yan Y., Li T., Liu J. et al. Monitoring and Early Warning Method for a Rockfall Along Railways Based on Vibration Signal Characteristics // Scientific Reports. 2019. Vol. 9. № 6606. DOI: 10.1038/s41598-019-43146-1.

16. Theeg G., Vlasenko S. Railway Signalling & Interlocking: 3ed Edition. Germany, Leverkusen PMC Media House GmbH, 2020. 552 p.

17. Huang L. The Past, Present and Future of Railway Interlocking System // IEEE 5th International Conference on Intelligent Transportation Engineering (ICITE), 11–13 September 2020. DOI: 10.1109/ICITE50838.2020.9231438.

18. Bădău F. Railway Interlockings A Review of the Current State of Railway Safety Technology in Europe // Promet-Traffic & Transportation. 2022. Vol. 34. Iss. 3. Pp. 443–454. DOI: 10.7307/ptt.v34i3.3992.

19. Arend L., Pott L.,Hoffmann N., Schanck R. ETCS Level 2 without GSM-R // Signal+Draht. 2018.№ 110. Pp. 18–28.

20. Ефанов Д. В., Осадчий Г. В. Радиоцентрализация с распределенными вычислительными ресурсами и развитыми функциями самодиагностирования // Транспорт Российской Федерации. 2021. № 1–2. С. 40–45.

21. Krmac E., Djordjevic B. Digital Twins for Railway Sector: Current State and Future Directions // IEEE Access. 2024. Vol. 12. Pp. 108597–108615. DOI: 10.1109/ACCESS.2024.3439471.

22. Плеханов П. А., Роенков Д. Н. БПЛА на службе железнодорожного транспорта // Автоматика, связь, информатика. 2023. № 9. С. 13–16. DOI: 10.34649/AT.2023.9.9.003.

23. Башаркин М. В., Исайчева А. Г., Исайчева Н. А. Тепловизионный контроль рельсовой линии с помощью БПЛА // Автоматика, связь, информатика. 2024. № 9. С. 14–16. DOI: 10.62994/AT.2024.9.9.004.

24. Ефанов Д. В., Погодина Т. С. Применение беспилотных летательных аппаратов для сбора диагностических данных о напольных устройствах СЦБ // Транспорт Российской Федерации. 2024. № 5. С. 16–24.

25. Khang A., Efanov D. V., Mammadov G. et al. Technological Features of a Safe Monitoring System Based on the Use of Unmanned Aerial Vehicles // Driving Green Transportation System Through Artificial Intelligence and Automation. Lecture Notes in Intelligent Transportation and Infrastructure. Springer, Cham, 2025. Pp. 443–462. DOI: 10.1007/978-3-031-72617-0_24.

26. Efanov D. V.,Mikhailiuta E. M.,Khóroshev V. V. Reliability Models for a Safe Train Traffic Control Systems Accounting the Railway Infrastructure States // Proceedings of 6th International Russian Automation Conference (RusAutoCon), September 10–16, 2023, Sochi, Russia. 2023. Pp. 266–270. DOI: 10.1109/RusAutoCon58002.2023.10272854.

27. Ефанов Д. В., Михайлюта Е. М. Управление надежностью и безопасностью перевозочного процесса с применением систем непрерывного мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры // Мир транспорта. 2023. Т. 21. № 2 (105). С. 84–94. DOI: 10.30932/1992-3252-2023-21-2-10.

28. Кокурин И. М., Пушкин И. А. Тяговые расчеты с учетом дополнительных данных // Автоматика на транспорте. 2024. Т. 10.№ 1.С. 52–63. DOI: 10.20295/2412-9186-2024-10-01-52-63.