В Самаре нейросети научили диагностировать железнодорожные пути

Самарское АО НПЦ "ИНФОТРАНС" перевело на новый технический уровень диагностику инфраструктуры рельсового транспорта, обучив нейронные сети выявлять дефекты железнодорожных путей.

Фото:

Диагностические комплексы - важнейший элемент в обеспечении безопасной эксплуатации железных дорог. Поскольку ж/д путь - достаточно сложная, да еще и "эластичная" конструкция, а многотонные поезда движутся по нему с большой скоростью, необходим постоянный контроль за правильностью его геометрии и исправностью всех элементов.

В "эру механики" для этих целей использовали специальные вагоны-лаборатории, под которыми размещали сложные механические счетно-решающие устройства, связанные со специальными столами с самописцами, фиксировавшими измерения чернилами на бумаге. Затем полученные графики анализировались специалистами с помощью специальных линеек-шаблонов. Дополняли их обходчики, проверявшие элементы пути глазами и руками.

С внедрением компьютеров на смену громоздким механическим конструкциям и графопостроителям пришли более совершенные и компактные системы, основанные на датчиках и электронных блоках. И именно ИНФОТРАНС совершил эту технологическую революцию в отдельно взятой сфере в начале 1990-х. Тогда группа самарских ученых из нескольких вузов и инженеров с оборонных предприятий увидела в этом нишу для реализации своих знаний в новых, рыночных условиях.

Информационно-измерительная система "ИНФОТРАНС-ВЕЛАРО Rus", интегрированная в пассажирский высокоскоростной электропоезд "САПСАН"

В компании с нуля создали программное обеспечение и оборудование с собственными электронными платами, доработанными под свои нужды датчиками, уникальными гиросистемами собственной разработки. Также пришлось выстраивать с нуля отраслевую метрологию.

"До нас метрология в железнодорожной отрасли была неразвита, - рассказывает Олег Симаков, первый заместитель генерального директора ИНФОТРАНСа по научно-технической политике. - Мы совместно с Всероссийским научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта начинали и развивали метрологию. Надо сказать, что на железной дороге она непростая. Ведь измеряемая система нестабильна - рельсы гнутся, амортизируют резиновые прокладки, балласт в зависимости от условий работает по-разному... Это нужно в том числе, чтобы путь не "зажимался" и колесные пары свободно катились. Поэтому данные измерений даже в одних, казалось бы, условиях разные. Была разработана методология, основанная на понятиях повторяемости, воспроизводимости и сопоставимости измерений".

Штат сотрудников, занимающихся разработками, сейчас расширился почти до 100 человек. Это методисты, программисты, конструкторы, электронщики, испытатели. Приобретенные компетенции и постоянное внедрение инноваций позволили ИНФОТРАНСу стать безусловным лидером в своей сфере в России, а также завоевать и зарубежные рынки - его комплексы эксплуатируются на железных дорогах Германии, Швейцарии, Саудовской Аравии, Китая, стран бывшего СССР.

Автономная система мониторинга состояния пути (Швейцарская железная дорога – ZentralBahn)

Уже в эпоху искусственного интеллекта (ИИ) компания выступила застрельщиком новой революции в своей сфере - привлекла к обработке получаемых результатов и обучению оборудования нейросети.

Так, разработанное в ИНФОТРАНСе программное обеспечение позволило анализировать с помощью ИИ не только показания датчиков, но и изображение с видеокамер. Сопоставляя видео с картинкой в "норме", нейросеть выделяет выявленные отклонения. Так, система сигнализирует о проблемах с рельсами, о поврежденных рельсовых скреплениях, о дефектах шпал, о состоянии грузокомпенсаторов контактной сети...

При этом за счет того, что диагностические комплексы установлены на действующих поездах, которые постоянно курсируют по маршруту, ведется непрерывный мониторинг путей и создается архив данных, позволяющий оценивать изменения в динамике. Это дает возможность, например, прогнозировать необходимость ремонтных работ, а также оценивать качество их проведения.

"Использование камер в тандеме с нейросетями позволило дотянуться туда, куда не дотягивались датчики, - мы можем отслеживать состояние опор контактной сети, появление объектов в габаритах, распознавать светофоры. Внедрение нейросетей дало сплошной объективный контроль. Обходчик мог чего-то не увидеть - глаза у всех разные, ракурс может быть "не тот". Нейросети же позволили заменить обходчиков камерами с разрешением от 0,1 миллиметра", - поясняет Олег Симаков.

Автономная информационно-измерительная система контроля состояния станционной инфраструктуры, установленная на базе маневрового локомотива ТЭМ18ДМ

Еще одна опция нейросетей, которую в ИНФОТРАНСе сейчас ставят на службу в своих системах, - способность обучать датчики. Так, лазерные датчики обеспечивают более точную диагностику, но восприимчивы к внешним условиям - туман, пыль, снег, трава на путях искажают измерения. В компании разработали токовихревые всепогодные датчики, которые лишены этих недостатков, но менее точны в определенных условиях.

В ИНФОТРАНСЕ решили пойти нестандартным путем и научить новые датчики правильно работать на основе информации, получаемых от лазерных. Они устанавливают обе системы датчиков на один комплекс, где те работают одновременно, и нейросеть обучает токовихревой датчик на примере данных, поступающих с лазерного.

"У нас есть эталон - лазерные датчики. Нам нужно откалибровать токовихревые, настроить их и отсечь лишние факторы, научить одну систему датчиков работать как другая. Мы отдали эту функцию нейросетям и получили очень неплохие результаты. На днях проводим испытания на диагностическом вагоне", - поделился планами заместитель гендиректора компании.

По словам Олега Симакова, на рынке аналогов таким разработкам с использованием ИИ нет. Сейчас в компании продолжают вести работы с искусственным интеллектом, обучая нейросети новым функциям.

Последние комментарии

Александр Кочкин 13 ноября 2021 15:25 На перекрестке улиц Ново-Садовой и Ново-Вокзальной начали работать автоматические трамвайные стрелки

Почему-то никто не вспомнит, что в 70-х и 80-х годах практически все трамвайные стрелки в Куйбышеве были автоматические.

Людмила Людмила 09 июня 2018 10:34 Большегрузам ограничили въезд в Самару в дни игр ЧМ-2018 и накануне них

А ничего,что мы ,живущие на заводском шоссе,будем с 24 до 7 слушать рёв большегрузов?!

Александр Евдокимов 24 января 2017 09:01 Жители Богатовского района просят возобновить автобусный маршрут Самара - Богатое - Самара

Конечно надо. А на этом кто-нибудь ездил https://na-avtobus.ru/raspisanie/sam/samara/sam/bogatoe/?

Greg Ilch 28 сентября 2016 12:54 Мэрия Самары возьмет в лизинг 10 трамваев за 1 млрд рублей

А может имеет смысл за эти деньги обновить весь трамвайный парк Самары? Может имеет смысл закупить трамваи не производства видимо фирмы Porsche, а от каких-то местных производителей, или тех же белоруссов? Ну не может же трамвай стоить как как экспортный вариант Т-72?? (каталожная цена 1.4 млн. $).

Анастасия Поронина 16 марта 2016 06:50 Суд снял арест с территории под Центральным автовокзалом в Самаре

11 АПЕЛЛЯЦИОННЫЙ АРБИТРАЖНЫЙ СУД СНЯЛ АРЕСТ С ПОДГОТОВЛЕННЫХ ХАКИМОВОЙ ДЛЯ ПРОДАЖИ "ДОБРОСОВЕСТНЫМ ПРИОБРЕТАТЕЛЯМ" 10 УЧАСТКОВ ЗЕМЛИ ВОКРУГ АВТОВОКЗАЛА. ЕСЛИ КУПЛЯ ПРОДАЖА СОСТОИТСЯ, ЭТА СДЕЛКА СТАНЕТ АФЕРОЙ ГОДА, КОГДА УЧАСТКИ ЗЕМЛИ ОСТАВШИЕСЯ В СОБСТВЕННОСТИ ХАКИМОВОЙ ТОЛЬКО НА БУМАГЕ, ПО ДОГОВОРУ ПРИЗНАННОМУ СУДОМ ПОВОЛЖСКОГО РЕГИОНА НИЧТОЖНЫМ, ПЕРЕЙДУТ ТРЕТЬИМ ЛИЦАМ. НО ЭТО СДЕЛАЕТ ВЕСЬМА ПРОБЛЕМНЫМ ВОЗВРАТ ЗЕМЛИ ПОД КОНТРОЛЬ МУНИЦИПАЛИТЕТА. ВМЕСТЕ С ЭТИМ ХОДЯТ СЛУХИ ЧТО ПРОКУРАТУРА УСПЕЛА ЗАЯВИТЬ НОВЫЕ ИСКИ В ЗАЩИТУ ПРАВ ГРАЖДАН И СНОВА АРЕСТОВАТЬ ЭТИ УЧАСТКИ.

Фото на сайте

Все фотогалереи

Новости раздела

Все новости
Архив
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
27 28 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31 1 2