По информации [6] с 2019 по 2025 год специалисты НИИАС внедрят ряд программно-аппаратных комплексов на 26 сортировочных станциях ОАО «РЖД». «Проект позволит автоматизировать сортировочные работы, сократить время на их проведение, повысить безопасность и даст существенный экономический эффект в масштабах всей сети». По мнению начальника отдела Ростовского филиала АО «НИИАС» Ольгейзера И. А. создание цифровых двойников горочных сортировочных устройств позволит «быстро смоделировать развитие событий в зависимости от тех или иных факторов, определить потенциальные риски, найти наиболее эффективные режимы работы, выстроить шаги по обеспечению безопасности» [3].
Цифровой двойник предполагается создавать из принципов изоморфизма теории множеств, включающего копию технико-технологических элементов сортировочной горки с помощью информации со всех доступных устройств и датчиков. Пусть O – множество состояний сортировочной горки, а W – множество состояний ее цифрового двойника. Под изоморфизмом понимается взаимно-однозначное отображение элементов одного множества в элементы другого множества. Подобная биекция предполагает совпадение количества элементов этих двух множеств, то есть их равномощность. Графически это представлено на рисунке 1.
Рис. 1. Взаимно-однозначное отображение состояний
сортировочной горки и ее цифрового двойника
Проблемы цифровизации зарубежных сортировочных горок
Российские проектировщики решают проблемы цифровизации и интеллектуализации процессов роспуска составов на сортировочных горках с 2001 года. Начальник отделения автоматизации и механизации станционных процессов ОАО «НИИАС» Савицкий А. Г. представил оценку состояния этих проблем на зарубежных сортировочных горках в работе [5]. Специалисты ОАО «НИИАС» занимаются проблемами автоматизации и механизации сортировочных процессов уже более двадцати лет. Они пришли к выводу, что уровень сложности задачи управления сортировочным процессом слишком высок и превышает возможности диспетчера. Поэтому проектировщики разработали электронный помощник, реагирующий на «возникающие непростые ситуации на сортировочных станциях» [2].
Российские ученые внимательно следят за развитием цифровых и интеллектуальных систем роспуска составов на зарубежных сортировочных горках. ОАО «НИИАС» накопил огромный опыт, исследуя горки США, Канады, Германии, Индии, Чехии, Словакии и других стран. Например, горочные сортировочные устройства Германии характеризуются высокой степенью автоматизации, низким уровнем повреждений отцепов и грузов при роспуске, а также организационным и технологическим порядком.