Грузовые железные дороги

Программно-аппаратная платформа kSense может быть использована для повышения эффективности работы системы грузовых железнодорожных перевозок, путем анализа состояния подвижного состава, грузопотоков, скоростных параметров движения, работы инженерных и логистических систем грузовых железнодорожных станций (ГЖС). Внедрение платформы позволит владельцам и управленческому аппарату ЖД контролировать следующие параметры в автоматическом режиме:

  • загрузку путей и положение подвижного состава в режиме реального времени;
  • оптимальность распределения составов по станционным путям;
  • интервалы движения поездов;
  • состояние станционного оборудования и систем;
  • движение вагонов на сортировочных пунктах в режиме реального времени;
  • исполнение расписания формирования поездов и контейнерных перевозок;
  • мониторинг веса вагонов;
  • реальное состояние и динамику износа подвижного состава и инженерного оборудования; качество обработки контейнеров и транзитных перевозок, с точки зрения организации и управления процессами;
  • возникновение нетипичных и подозрительных событий;
  • производственную дисциплину персонала.

Список параметров может быть расширен по требованию заказчика.

Cостав комплекса

Для работы комплекса необходимо предварительно смонтировать вышеуказанные модули на территории ГЖС и начать сбор и передачу данных в модуль kBrain, находящийся на сервере. При отсутствии локального сервера вся обработка данных производится в облачном сервисе Azure компании Microsoft или аналогичном. Для реализации данной функции необходим подведенный к объекту канал передачи данных с минимальной скоростью передачи данных 5 Мбит/с.
Видеокамеры в необходимых зонах контроля (станционные пути, сортировочные горки, точки обслуживания контейнерных перевозок, наружное видеонаблюдение). При наличии уже установленной системы видеонаблюдения платформа kSense интегрируется с ней и обрабатывает видеопоток с использованием кодеков H.263, H.264, H.265, MPEG
Подсистема kHUB, выполняющая функцию сбора данных, стыковки с имеющимися на объекте информационными системами, системами весового контроля, контроля скоростного режима, инженерными системами и системами первичного анализа видеопотока
Датчики позиционирования для подвижного состава и контейнеров (возможно использование существующей системы датчиков)
Модуль сопряжения с приборами учета расхода электроэнергии, воды и тепловой энергии.

Подсистема kHUB, установленная на непосредственно на объекте, накапливает данные с датчиков, видеопоток и производит обмен информацией с облачными компонентами платформы. Данные шифруются и пересылаются в серверную/облачную подсистему платформы. Математическая модель производит обработку полученных данных с целью формирования контролируемых параметров, нахождения оптимального варианта улучшения работы наблюдаемого объекта и построения прогнозов.

После обработки и анализа данных kHub получает необходимые отчеты для анализа, а также команды для автоматической оптимизации работы систем ЖВ при необходимости.

Полученная архитектура решения:

  • kFace
  • kBrain
  • kHUB
    • Инженерная инфраструктура
    • Программные системы ЖД
    • Исполнительные устройства
    • Датчики
    • Видеокамеры
    • Монитор

Принцип определения эффективной работы ЖВ и варианты дальнейшего  развития

Оценку эффективности работы объекта производит kBrain - вычислительное ядро платформы, обрабатывающее данные полученные от kHUB. Встроенные в ядро система предиктивной аналитики и экспертная система анализируют данные в режиме real-time и путем статистического анализа данных во времени. По результатам анализа данных инженерных систем, траекторий движения персонала, сформированных поездов и отдельных вагонов, данных логистических систем, данных видеоаналитики, затраченных ресурсов, платформа автоматически:

  • выявляет факторы, препятствующие оптимальной работе служб и систем железной дороги в зоне ГЖС, с точки зрения транспортного обслуживания;
  • готовит рекомендации по повышению эффективности работы систем организации движения и технических систем;
  • обеспечивает возможность внедрения территориально-дифференцированных тарифов;
  • выявляет факторы, снижающие эффективность логистических систем ГЖС;
  • готовит информацию для поддержания актуальной и сбалансированной тарифной политики;
  • оптимизирует загрузку путей и, как следствие, износ и риски;
  • выполняет прогнозирование роста загрузки путей и выявляет востребованных типы вагонов, для упреждающего ремонта, реконструкции или заказа;
  • поддерживает и контролирует и оптимальные параметры технических систем;
  • снижает издержки на управление перевозками;
  • контролирует производственную и исполнительскую дисциплину персонала;
  • высвобождает персонал, путем наблюдения за процессами на ГЖС в реальном времени и формирование упреждающих рекомендаций и воздействий;
  • контролирует безопасность движения и маневровой работы;
  • контроль поддержания температурного режима рефрижераторных вагонов и состояния дизель-генераторных установок;
  • выявляет «нетипичные» ситуации на путях железнодорожных станций или в движении подвижного состава, способные спровоцировать неблагоприятное развитие ситуации;
  • предоставляет информационные услуги клиентам (страховым компаниям, сервисным компаниям, клиентам);*
  • обеспечивает условия для обеспечения сохранности грузов, что снижает затраты на страхование.

* – если такая услуга предусмотрена, правилами исполнения перевозок.

Для оптимизации работы персонала применяется механизм индивидуальных рекомендаций. Отображение рекомендаций и иной вспомогательной информации производится через дополнительный монитор оператору маневровой зоны и персоналу на путях, через носимые устройства.

Для достижения максимального эффекта от использования возможностей системы по комплексной обработке информации, крайне желательна интеграция с инженерными и информационными системами ГЖС – системами контроля скоростного режима, геопозиционирования, логистическими системами и т.п. Интеграция может быть выполнена поэтапно, с наследованием ранее инсталлированных частей платформы kSense без изменений и настроек.

Предоставление результатов работы платформы.

kFace - интерфейсная подсистема платформы. Результаты обработки данных предоставляются через dashboards, предварительно сгруппированные в kFace. Через интерфейсную подсистему возможна интеграция с различными учетными и логистическими информационными системами, что предоставит платформе возможность оперировать всей совокупностью имеющейся информации. Результаты работы могут быть легко выгружены в учетные программные системы ЖД.

В качестве итога

Использование платформы kSense позволяет повысить эффективность обслуживания грузопотоков ГЖС на 10-25% и эффективность работы инженерных на 17-20%.