Интеллектуальная система управления железнодорожным транспортом (ИСУЖТ)
Общие сведения
Единая интеллектуальная система управления и автоматизации производственных процессов на железнодорожном транспорте станет основной автоматизированной системой управления на базе использования новейших научных разработок, ориентированной на повышение качества транспортного обслуживания и оптимизацию взаимодействия всех производственных подразделений ОАО «РЖД». Функционал ИСУЖТ включает в себя все существующие горизонты планирования перевозочного процесса от годового и месячного планирования до диспетчерского регулирования. С точки зрения технологических вертикалей ИСУЖТ автоматизирует сквозные процессы для дирекций управления движением, тяги, инфраструктуры и центра фирменного транспортного обслуживания.
Функционал ИСУЖТ охватывает всю производственную деятельность ОАО «РЖД». Диспетчеру, который решает задачи планирования, согласования и контроля, в ИСУЖТ соответствует интеллектуальный программный модуль – планировщик. Реализация всей сети взаимодействующих планировщиков составляет дорожную карту ИСУЖТ. Такая организация системы позволяет уточнять долгосрочные и среднесрочные планы на краткосрочных периодах и обеспечивать выполнение заданных показателей на всех горизонтах планирования. Важно, что ИСУЖТ направлен на оптимизацию решений конкретных диспетчеров. Суть управляющей системы проявляется в формировании планов и регулировочных заданий, как для диспетчерского и инженерного персонала, так и в виде управляющих сигналов с передачей на локомотивы и оборудование инфраструктуры.
Основные принципы построения информационно–управляющей системы ИСУЖТ:
- Адаптивное планирование;
- автоматизация сквозных процессов;
- полнофункциональные рабочие места;
- использование электронно–цифровой подписи;
- единая интеграционная платформа.
Адаптивное планирование
Новизна ИСУЖТ в научном плане состоит в использовании методов адаптивного планирования на основе сетецентрического подхода и мультиагентных технологий. Реализация задач планирования, согласования и контроля исполнения планов в реальном времени осуществляется с помощью сети взаимодействующих динамических планировщиков. Каждый планировщик, в свою очередь, представляет собой сеть взаимодействующих между собой агентов. Построение планов с помощью мультиагентной технологии осуществляется эволюционным путем в процессе переговоров десятков и сотен тысяч агентов, непрерывно конкурирующих и кооперирующихся друг с другом. Распределение ресурсов железнодорожного транспорта и построение разного рода планов производится так, что максимально удовлетворяются интересы агентов при полном соблюдении всех существующих ограничений, правил и регламентов. Причем планы не строятся каждый раз заново, а постоянно корректируются по мере их выполнения или появления влияющих на них событий.
Внедрение:
- Разработка нормативного графика движения поездов;
- управление тяговым хозяйством;
- диспетчерское управление движением поездов;
- управление тяговыми ресурсами.
Разработка нормативного графика движения поездов
Целью подпроекта «Автоматизация разработки нормативного графика движения поездов» является переход от пониточной прокладки графика в ручном режиме к автоматическому построению графика на участке/полигоне или сети железных дорог. При этом роль технолога по разработке графика движения поездов преобразовывается в специалиста по моделированию и динамическому гибкому планированию перевозок.
Внедрением подпроекта «Автоматизация разработки нормативного графика движения поездов» успешно решаются задачи:
- автоматическое построение ниток пассажирских, пригородных, грузовых и следующих специализированным расписанием поездов;
- осуществление гибкого планирования перевозок за счет построения множества вариантов графика с варьированием параметров оптимизации и заданий на нитки;
- моделирование изменений технологии пропуска поездов и используемой инфраструктуры;
- передача полученных вариантов графика движения поездов в смежные комплексы задач ИСУЖТ и системы ОАО «РЖД» и автоматическое получение заданий на разработку ниток графика.
Система внедрена в постоянную эксплуатацию на Восточном полигоне ОАО «РЖД». С 2020 года в дирекции управления движением на Восточном полигоне начата разработка графика с ее помощью.
Перспективы развития
Реализация ИСУЖТ позволит оптимизировать грузовое движение, сократить издержки, создать резерв пропускной способности магистралей, осуществлять доставку грузов в гарантированные и установленные сроки для высококачественного обслуживания клиентов российских железных дорог. Планируется последовательная реализация технологически и информационно увязанных комплексов задач автоматического формирования графика, управления пропуском поездопотоков по расписанию, управления тяговыми ресурсами и целый ряд других задач на основных направлениях грузопотоков: Кузбасс–Восток, Кузбасс–Север, Кузбасс–Запад, Кузбасс–Юг. Это обеспечит эстафетную передачу поездопотока с одного диспетчерского участка на другой, в соответствии с согласованным по использованию тяговых ресурсов графиком и с соблюдением всех технологических ограничений и требований безопасности.
Кроме того, передача планирования и контроля компьютеру в автоматическом режиме создает возможность реализации рыночных логистических продуктов за счет увеличения адаптивности и объективности принятия решений системы. Существенное снижение человеческого фактора откроет возможность слияния целого ряда блоков управления и добиться более масштабной оптимизации производственного процесса. Это позволит создать более совершенную рыночную структуру управления в холдинге ОАО «РЖД».