• Главная
• О журнале
  • О журнале
  • Распространение
  • Редакционный совет
  • Редакция
  • Рубрики
  • Список рецензентов статей
  • Правила рецензирования
  • Авторы
  • Russian Logistics Journal
• Новости
  • Календарь мероприятий
  • Размещение пресс-релизов
  • Новости логистики
• Подписка
  • Подписка через агентства
  • Редакционная подписка
  • Электронная рассылка
• Реклама
  • Реклама в журнале
  • Реклама на сайте
• Архив
• Контакты

Логистика цифровой трансформации производственных процессов в ОАО «РЖД»

Аннотация. Анализируются формы статистической отчетности, формируемых в автоматизированных системах ОАО «РЖД», говорится о необходимости и направлениях цифровизации производственных процессов на основе новых бизнес-моделей и автоматизированного сбора данных с разных устройств, а также геоинформационных и спутниковых систем.

Ключевые слова. Железная дорога, статистическая отчётность, автоматизированные системы, цифровизация, производственный процесс, бизнес-модель, спутниковые системы.

Скачать статью в формате PDF

ЛОГИСТИКА ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ПРОЦЕССОВ В ОАО «РЖД»

Ефим Розенберг, первый заместитель генерального директора, Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт информатизации, автоматизации и связи

Сергей Филипченко, руководитель научно-технического комплекса, Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт информатизации, автоматизации и связи

Андрей Шатохин, к.т.н., научный сотрудник, Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи

Пётр Куренков, д.э.н., к.т.н., профессор, Российский университет транспорта (РУТ-МИИТ)

АННОТАЦИЯ. Анализируются формы статистической отчетности, формируемые в автоматизированных системах ОАО «РЖД», говорится о необходимости и направлениях цифровизации производственных процессов на основе новых бизнес-моделей и автоматизированного сбора данных с разных устройств, а также геоинформационных и спутниковых систем.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА. Железная дорога, статистическая отчетность, автоматизированные системы, цифровизация, производственный процесс,бизнес-модель, спутниковые системы.

ANNOTATION. The forms of statistical reporting generated in the automated systems of Russian Railways are analyzed, the need and directions of digitalization of production processes based on new digital business models and automated data collection from various devices, as well as geographic information and satellite systems are discussed.

KEY WORDS. Railway, statistical reporting, automated systems, digitalization, production process, business model, satellite systems.

Железнодорожная сеть России является одной из крупнейших в мире. Общая эксплуатационная длина железных дорог составляет более 80 тыс. км. Объем ж/д грузоперевозок в России – 3000 млрд т-км в год, что составляет около 30% ж/д грузоперевозок в мире (рис. 1).

Управлять такими большими активами непросто, поэтому особую важность приобретает современная статистика ж/д транспорта.

Всего в настоящее время в ОАО «РЖД» действуют 255 форм внутренней статистической отчетности и 1079 учетных форм первичной документации, включающих более 20 тыс. показателей, охватывающих все стороны производственно-хозяйственной деятельности ж/д транспорта. Более половины действующих отчетных форм (145 ед., или 56,8%) формируется в автоматизированных системах ОАО «РЖД», что направлено на исключение влияния человеческого фактора, повышение достоверности обрабатываемой информации. Для применения в условиях технологического документооборота с электронно-цифровой подписью разработаны и утверждены 112 внутренних форм первичного учета по разным хозяйствам:

33 – в локомотивном комплексе;
19 – в вагонном хозяйстве;
11 – в путевом хозяйстве;
35 – в хозяйстве электрификации;
12 – в грузовом комплексе;
2 – в хозяйстве автоматики и телемеханики, связи и вычислительной техники.

Задачей сегодняшнего дня и ближайшего будущего является формирование статистических показателей на основе цифровизации производственных процессов, а понятие «Цифровая железная дорога» является основой для развития современных железных дорог как в России, так и во всем мире. Следуя тенденциям времени, ОАО «РЖД» разработало комплексную программу инновационного развития на 2016–2020 гг.

Новые подходы, которые создают и разрабатывают по всему миру, опубликованные в работах [1–17] (табл. 1), направлены на увеличение скорости, объемов, привлекательности ж/д транспорта, снижение эксплуатационных расходов, обеспечение более высокого уровня безопасности.

Сегодня цифровая революция затрагивает большинство сфер промышленности и повседневной жизни. Ж/д транспорт не исключение. Программа инноваций и развития ОАО «РЖД» включает:

■ цифровые инфраструктурные модели;
■ цифровые сети связи и высокоточные системы координат;
■ мониторинг состояния объектов инфраструктуры и подвижного состава;
■ вычислительные средства для обработки больших объемов данных.

Основными предпосылками перехода на цифровую железную дорогу являются:

■ цифровые модели инфраструктурных активов в едином координатно-временном пространстве;
■ цифровые сети связи и высокоточные системы координат на основе высокоточных спутниковых сетей позиционирования;
■ постоянный мониторинг инфраструктурных активов с автоматическим генерированием скоростных ограничений и организацией технического обслуживания;
■ мониторинг состояния подвижного состава на внешних и внутренних объектах с возможностью прогнозирования остаточного срока эксплуатации;
■ комплекс вычислительных средств для дистанционного управления инфраструктурными активами, изменения графиков движения в режиме реального времени с учетом энергоэффективности и автоматизации отдельных операций;
■ мобильные рабочие места для персонала и контроль за психофизиологическим состоянием.

На рис. 2 представлены цифровые решения для повышения эффективности движения. Они включают использование цифровых путевых табло, систем связи, центров управления для эксплуатационных зон и бортовых компьютерных систем. Внедрение этих технологий нацелено на автоматизацию мониторинга инфраструктуры и подвижного состава, планирования, обслуживания и контроля качества, на снижение затрат, связанных со строительством объектов инфраструктуры, энергоэффективное управление движением в эксплуатационных зонах беспилотное управление некоторыми видами подвижного состава.

В России интегрированная система управления активами на основе оценки рисков (URRAN) начала внедряться в 2010 г. Она обеспечивает комплексное управление рисками, надежностью и стоимостью железнодорожных объектов на всех этапах эксплуатационного цикла (рис. 3). Основываясь на информации от различных типов объектов (путь, подвески, электроснабжение, сигнализация и др.), она поддерживает принятие решений на высшем уровне. Интегрированная система управления активами включает такие типы рисков, как индивидуальные, социальные, экологические, технические и экономические. Следующим шагом для системы управления активами является применение технологии больших данных. Переход основан на новых цифровых бизнес-моделях с автоматизированным сбором данных с разных устройств. Это соответствует концепции промышленного Интернета вещей, которая становится довольно известной во всем мире (рис. 4).

Некоторые технологии IoT проходят испытания на нескольких подразделениях и объектах РЖД. Ожидаются многообещающие результаты от беспроводных датчиков для устройств автоматизации железных дорог, таких как сигнальная система, релейные шкафы, путевое оборудование и системы обнаружения перегрева букс.

Техническое обслуживание на основе условий эксплуатации зависит от достоверной информации о состоянии железнодорожной инфраструктуры и объектов. Российские электропоезда последнего поколения, такие как Сапсан, оснащены специальными бортовыми информационно-измерительными системами. Они получают диагностическую информацию от 900 датчиков и могут назначать разные приоритеты диагностическим сообщениям и решать, какие из них следует обработать в первую очередь.

Центральный блок управления (CCU) создает пакет диагностических данных, который передается на сервер с помощью GSM. Передача происходит каждые 3 ч. в автоматическом или ручном режимах. Сообщениям о диагностике присваиваются «приоритеты». Сообщения с высоким приоритетом обрабатываются как можно раньше, сообщения с более низким приоритетом встают в очередь на обработку, когда поезд отправляется на текущее обслуживание. Система обработки и передачи данных диагностики RRSD дополняет наблюдения, записанные в журналах TU-152 и TU-28.

Одним из оснований для оцифровки железных дорог является развертывание общего высокоточного координатного пространства над железнодорожной сетью (рис. 5).

Для успешной реализации таких технологий необходима зрелая геоинформационная система. Высокоточная координационная сеть, работающая в России, имеет протяженность более 6000 км. Она поддерживает все виды деятельности, связанные с проектированием, строительством и ремонтом, а также управление движением и автоблокировку.

Систему управления движением можно представить в виде трехуровневой системы. На нижнем уровне инфраструктурные объекты сокращаются и используются новые широкополосные системы цифровой связи (рис. 6).

Средний уровень позволяет автоматически настраивать маршрут на станции из центра управления и мониторинга инфраструктуры из подвижного состава.

Самый верхний интеллектуальный уровень позволяет выполнять автоматический график движения, идентифицировать и разрешать конфликты.

Взаимодействие программных компонентов интеллектуальной системы управления на ж/д транспорте (ИСУЖТ) начинается на стадии планирования, централизованной автоматизацией управления движением и заканчивает формирование отчетности.

Услуги пассажирских перевозок на основе цифровых технологий включают в себя планирование поездок, покупку билетов и передачу данных в реальном времени в железнодорожных комплексах и поездах. Их можно реализовать с помощью мобильных устройств различных стандартов цифровой связи и соответствующих функциональных приложений.

Безбумажные технологии должны быть реализованы для грузовых перевозок с целью поддержки многоагентного взаимодействия между всеми участниками транспортного процесса и включают:

■ таможенные процедуры;
■ подготовку и передачу в локомотив необходимой документации;
■ адаптивное и ориентированное на потребителя управление движением.

Цифровые услуги также полезны для подразделений РЖД с точки зрения прогнозной аналитики, моделирования инфраструктуры и др.

Данные из разных областей деятельности ОАО «РЖД» обрабатываются и интегрируются для обеспечения бесперебойной работы.

Хорошим примером интегрированной реализации цифровых технологий является Московское центральное кольцо (рис. 7).

Цифровизация всей проектной документации для систем сигнализации и создание высокоточной системы координат позволяют максимально сократить количество операций, выполняемых человеком.

В настоящее время разрабатывается проект по созданию центра обработки данных на основе технологий больших данных и промышленных интернет-технологий.

Использование спутниковой навигации (рис. 8) в настоящее время является частью цифровизации железных дорог. Имеющийся ассортимент приложений включает множество областей, вот лишь некоторые из них:
■ логистика;
■ мониторинг железнодорожной инфраструктуры;
■ проектирование, строительство и ремонт путей;
■ отправление поездов и оптимизация движения;
■ автоблокировка и интервальное регулирование;
■ формирование отчетности без первичных документов.

Применение спутниковой навигации для сигнализации является недорогим и требует меньшего количества путевого оборудования. Однако важнейшим вопросом остаются безопасность и точность позиционирования.

Как уже упоминалось, высокоточная координатная сеть является одной из основ цифровой железной дороги. Она открывает новые возможности для управления активами на железных дорогах, а также для сигнализации. Эксперты РЖД активно участвуют в разработке методов проектирования, строительства и ремонта путей, используя абсолютную систему координат.

Концепция цифровой железной дороги тесно связана с полностью автоматическими и автономными поездами. В ОАО «РЖД» активно развивают эту технологию, и прототипы уже проходят испытания на нескольких пробных площадках. Мы считаем, что необходимо разработать специальные стандарты и требования к различным типам поездов. Было выбрано 5 категорий поездов с различными целями, требованиями и уровнями автоматизации для каждой.

Самым сложным элементом ж/д хозяйства является железнодорожная станция, поэтому автоматизация ее работы с одновременным формированием достоверной и своевременной статистической отчетности является приоритетной задачей.

На примере самой современной станции Лужская рассмотрим предпосылки для автоматического формирования отчетности и исключения влияния на достоверность так называемого человеческого фактора.

Следующим шагом по введению цифровых элементов управления является полное дистанционное управление поездами диспетчером.

Институт проводит научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по управлению маневровыми локомотивами на станции Лужская. Этот проект начался в 2015 г., и теперь здесь имеются 3 автономных локомотива.

На основании динамического имитационного моделирования всех производственных процессов, происходящих на станции, автоматически строится суточный график исполненной работы (рис. 9, 10). На его основе автоматически формируется статистическая отчетность о работе станции. Таким образом, мы будем иметь достоверную и своевременную информацию и необходимые инструменты для эффективного управления перевозочным и другими производственными процессами.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бубнова Г.В., Зенкин А.А., Куренков П.В., Астафьев А.В., Куприяновский В.П. Транспортные коридоры и оси в цифровой транспортной системе // Транспорт: наука, техника, управление: Сб. ОИ / ВИНИТИ. – 2017. – № 7. – С. 11–20.

2. Бубнова Г.В., Куренков П.В., Некрасов А.Г. Цифровая логистика и безопасность цепей поставок // Логистика. – 2017. – № 7. – С. 46–50.

3. Костюк Б.С., Куренков П.В., Нехаев М.А., Иванов А.П. Модернизация сортировочных станций на железных дорогах Северной Америки // Железнодорожный транспорт. – 2015. – № 3. – С. 74–77.

4. Костюк Б.С., Куренков П.В., Нехаев М.А., Рувинов И.Р. Модернизация сортировочных станций в Северной Америке // Железнодорожный транспорт. – 2014. – № 11. – С. 71–75.

5. Котляренко А.Ф., Куренков П.В. Взаимодействие на транспортных стыках при внешнеторговых перевозках // Железнодорожный транспорт. – 2002. – №P2. – С. 48–52.

6. Куприяновский В.П., Куренков П.В., Бубнова Г.В., Дунаев О.П., СиняговP С.А., Намиот Д.Е. Экономика инноваций цифровой железной дороги. Опыт Великобритании // International Journal of Open Information Technologies. – 2017. – Т. 5, № 3. – С. 79–99.

7. Куренков П.В., Нехаев М.А. Задачи ситуационно-процессного управления сортировочной станцией // Железнодорожный транспорт. – 2012. – № 4. – С.P29–31.

8. Куренков П.В., Нехаев М.А. Моделирование работы сортировочной станции в интеллектуальной системе управления перевозками // Железнодорожный транспорт. – 2012. – № 9. – С. 20–22.

9. Куренков П.В., Нехаев М.А. Применение форсайт-технологий для повышения эффективности работы сортировочной станции // Железнодорожный транспорт. – 2013. – № 4. – С. 25–28.

10. Нехаев М.А., Куренков П.В., Мартынчук В.А. Ситуационно-логистическая система управления перевозочным процессом // Логистика и управление цепями поставок. – 2008. – № 5 (28). – С. 25–35.

11. Полянский Ю.А., Куренков П.В. Дорожный центр ситуационного управления. Проблема создания и функционирования // Экономика железных дорог. – 2003. – № 1. – С. 51–66.

12. Полянский Ю.А., Куренков П.В. Топологическое моделирование взаимодействия хозяйств железной дороги // Транспорт: наука, техника, управление: Сб. НТИ / ВИНИТИ РАН. – 2003. – № 7. – С. 8–18.

13. Соколов И.А., Куприяновский В.П., Дунаев О.Н., Синягов С.А. и др. Прорывные инновационные технологии для инфраструктур. Евразийская цифровая железная дорога как основа логистического коридора нового Шелкового пути // International Journal of Open Information Technologies. – 2017. – Т. 5, № 9. – С. 102–118.

14. Филипченко С.А., Куренков П.В., Беспалова Н.А., Медведева Н.Л. Электронизация учета вагонных парков – важный шаг к интеллектуализации управления эксплуатационной работой // Вестник транспорта. – 2015. – №P8.P– С. 32–41.

15. Филипченко С.А., Куренков П.В., Медведева Н.Л., Беспалова Н.А. Автоматизированный мониторинг парка грузовых вагонов // Железнодорожный транспорт. – 2015. – № 8. – С.14–18.

16. Филипченко С.А., Ледяева Н.В., Куренков П.В. Современная технология учета и мониторинга парка грузовых вагонов // Железнодорожный транспорт. – 2016. – №P2. – С. 58–63.

17. Овсянников И.А., Куренков П.В. Дорожный ситуационно-логистический центр управления хозяйствами ОАО «РЖД» // Логистика сегодня. – 2004. – №P5. – С. 20–30.