Суперзрение и экзоскелеты помогут путям и путейцам. Могут ли новые технологии повысить безопасность железнодорожных перевозок

Статистика аварийности на железнодорожном транспорте по всему миру остаётся тревожной. После некоторого спада в 2020 году, связанного со снижением активности перевозок в начальный период пандемии COVID-19, на стальных магистралях наблюдается рост серьёзных происшествий. Их число, по данным Международного союза железных дорог (МСЖД), в который входят свыше 200 ж/д компаний из почти 100 стран, неуклонно увеличивалось с 1593 в 2020-м до 1900 в 2023 году.

Количество происшествий с летальным исходом за тот же период выросло с 797 до 950. В 2023 году среди причин инцидентов, вызвавших перерывы в движении поездов, вслед за наездом на препятствие (644 случая) следовал сход с рельсов (407). Это связано не только с человеческими ошибками, но также с проблемами в техническом обслуживании и устареванием ж/д инфраструктуры.

ОТ РЕДАКЦИИ. По данным Ространснадзора РФ, в 2024 году в России произошло 13 крушений на железных дорогах. В результате транспортных происшествий, включающих также 3 аварии, погибло 5 пассажиров и 1 работник ж/д транспорта. Тяжкий вред здоровью нанесён ещё 4 пассажирам и 1 работнику ж/д транспорта. Основными причинами сходов и столкновений ж/д подвижного состава на путях общего пользования стали: нарушения в технологии маневровой работы (36,1%) и нарушения в текущем содержании пути (25,2%).

Новые технологии могут решить все три эти проблемы. Интернет вещей (IoT) и искусственный интеллект (AI) существенно повышают безопасность ж/д перевозок.

Автоматизация позволяет минимизировать влияние человеческого фактора, а также заблаговременно обнаруживать потенциальные риски и реагировать на них.

Так, благодаря технологиям на основе AI можно определять состояние путей с точностью 97% путём мониторинга данных в режиме реального времени.

Аналогичные возможности открывает метод распределённого акустического (или оптоволоконного) зондирования при выявлении угрозы схода лавин и оползней на ж/д пути в горных районах. В случае с пассажирскими поездами это чревато большим количеством пострадавших и погибших. Инциденты с грузовыми составами, перевозящими топливо, химикаты и другие опасные грузы, также могут иметь катастрофические последствия как для природы, так и населённых пунктов, расположенных рядом с железной дорогой.

Оптоволоконные кабели, проложенные вдоль путей под землёй, по характерным вибрациям могут обнаруживать колебания грунта, вызванные камнепадом или оползнем. Одним из ключевых преимуществ оптоволоконного зондирования является его способность охватывать большие площади. В отличие от традиционных методов мониторинга, основанных на использовании множества отдельных датчиков, распределённое акустическое зондирование требует прокладки одного оптоволоконного кабеля для непрерывного сбора данных на участках в десятки километров. Эта же новая технология позволяет обнаружить присутствие людей и каких-либо несанкционированных действий вблизи путей и тем самым повысить безопасность железных дорог, а также снизить эксплуатационные расходы, например, за счёт предотвращения краж оборудования.

Задача поддержания подвижного состава и путей в оптимальном состоянии решается с переходом на так называемое прогностическое обслуживание (PdM). С помощью этого  метода можно обнаруживать проблемы до того, как они приведут к сбоям в движении поездов, что, в свою очередь, увеличит эксплуатационные расходы. Некоторые железнодорожные компании уже внедряют PdM, и результаты выглядят впечатляющими. Так, система, используемая в Австралии, на основе анализа температурных сдвигов позволяет предсказать деформацию рельсов за три дня вперёд. В результате ремонтные бригады своевременно устраняют серьёзную потенциальную угрозу.

Новые технологии могут внедряться и для планирования долгосрочного обслуживания путей. Традиционными методами решить эту задачу крайне сложно. Между тем, IoT даёт возможность собрать большой массив данных об актуальном состоянии железнодорожного полотна, тогда как AI способен быстро проанализировать эту информацию и выявить наиболее проблемные участки, что поможет эффективно распределить имеющиеся ресурсы.

Использование AI в автоматизированных системах управления позволит быстрее реагировать на потенциальные угрозы. Кроме того, такие системы, в отличие от человека, не могут отвлечься или устать. Робот-диспетчер с меньшей вероятностью совершит опасные ошибки. Автоматизация способна разгрузить и поездные бригады, что поможет им быстрее и адекватнее реагировать на любые неожиданные ситуации.

Наконец, не стоит забывать, что обслуживание ЖД — это физически сложная работа, сопряжённая с растяжениями и травмами от перенапряжения.

Роботизированные экзоскелеты могут минимизировать эти опасности, снимая большую часть нагрузки с суставов и мышц рабочих-путейцев. Согласно результатам недавно проведённого исследования, при выполнении некоторых задач экзоскелеты могут уменьшить нагрузку на мышцы до 39%, значительно снижая риск травм опорно-двигательного аппарата.

Как видим, потенциал новых технологий в сфере безопасности на железных дорогах очень велик. Конечно, свести к нулю количество опасных происшествий на стальных магистралях едва ли возможно, но AI и другие прорывные технологии позволят увеличить эффективность перевозок людей и грузов, развернув вспять текущую тенденцию к росту аварийности.

Цените своё время? Уверены, что качество имеет цену? У вас есть 1520 причин подписаться на премиальный Telegram-канал медиаплатформы ВГУДОК — @Vgudok.PRO

Борис Викторов, по материалам https://www.globaltrademag.com и https://railway-news.com