Инфраструктура / 10.11.20 08:06

Когда машина всё видит и понимает

Павел Попов, директор Санкт-Петербургского филиала АО «НИИАС», технический руководитель проекта создания беспилотных поездов ОАО «РЖД»

Павел Попов, директор Санкт-Петербургского филиала АО «НИИАС», технический руководитель проекта создания беспилотных поездов ОАО «РЖД»
 | Инфраструктура
фото:Иван Шаповалов/Пресс-служба ОАО «РЖД»

Сегодня роль машинного зрения неуклонно увеличивается во всех областях деятельности людей, не остался в стороне и комплекс управления подвижным составом. О развитии систем машинного зрения в компании наш разговор.

Павел Попов, директор Санкт-Петербургского филиала АО «НИИАС», технический руководитель проекта создания беспилотных поездов ОАО «РЖД»

– Какова роль системы машинного зрения в современном комплексе управления локомотивом или электропоездом?

– Машинное зрение реализует две роли, значение которых будет непременно расти. Первая роль – это система помощи машинисту, которая подсказывает о показании светофора по ходу движения, наличии препятствия. Машинное зрение в данном случае является помощником, который никогда не устаёт, а решение о торможении принимает машинист. Вторая роль – это управляющая система, которая определяет препятствия, запрещающие показания светофора, и формирует команды на изменение скорости или торможение.

– С чего начинались разработки системы машинного зрения в РЖД? Какие технологии, технические решения выбирались для её развития и почему именно они?

– Развитие технического зрения в РЖД началось в начале 2017 года с испытаний маневрового локомотива на станции Лужская Октябрьской дороги. На первом этапе необходимо было научить распознавать путь движения локомотива, чтобы относительно него определять препятствия. Основными сенсорами являлись видеокамеры, которые потом дополнялись лидарами, радарами, инфракрасными камерами. Сейчас система машинного зрения позволяет локомотиву видеть на 150–200 м.

– Сегодня на Московском центральном кольце (МЦК) в подконтрольной эксплуатации находится «Ласточка» № 113, которая по оснащению системами автоуправления соответствует третьему уровню автоматизации из четырёх возможных. Какие новации применены в системе машинного зрения этого электропоезда, что они дают?

– Система машинного зрения на электропоезде «Ласточка» сложнее, чем на маневровом локомотиве, и рассчитана на дистанцию до 600 м. Существенно большая дальность обеспечивается набором камер с разным фокусным расстоянием для видимости на разных дистанциях. Сейчас в каждой кабине ЭС2Г установлено по восемь камер. Для определения препятствий и других объектов используются стереозрение и нейронные сети, результаты работы которых комплексируются.

– Имеющаяся система машинного зрения на «Ласточке» № 113 уже готова к четвёртому уровню автоматизации управления или для выхода на новый этап потребуется её доработка?

– Требования к машинному зрению на третьем и четвёртом уровнях одинаковые. В настоящий момент идёт совершенствование работы машинного зрения в части программного обеспечения, алгоритмов для работы в сложных погодных условиях.

– Какие организации сегодня заняты в разработке и производстве систем машинного зрения для РЖД?

– Я бы прежде всего отметил Проектно-конструкторское бюро локомотивного хозяйства ПКБ ЦТ, которое совместно с нами разрабатывают симулятор для отработки машинного зрения с учётом генерирования всевозможных ситуаций, которые практически не представляется возможным испытать на МЦК или полигоне. Тесное взаимодействие осуществляется также с производителем подвижного состава ООО «Уральские локомотивы», производителем системы управления НПО САУТ.

– Как решается вопрос импортозамещения при покупке видеокамер, лидаров, программного обеспечения для обработки получаемых данных? Что уже производят в РФ, а что ещё закупают за границей?

– Вопрос импортозамещения в части камер, лидаров в настоящий момент не решён и точно не будет решён в краткосрочной перспективе. В то же время программное обеспечение построено на базе ПО с открытым исходным кодом и нашими разработками.

– Каковы перспективы тиражирования разработанной для МЦК системы машинного зрения на другие участки сети и виды перевозок, включая грузовое движение?

– Без сомнения, технические решения, разработанные для МЦК, будут тиражироваться и на других участках сети, для других видов перевозок, включая грузовое движение. Основной вопрос – это время и финансирование, необходимое для решения вопросов в части обеспечения высокоскоростной связи на участке внедрения, доработки подвижного состава, доказательства функциональной безопасности.

– Насколько имеющиеся в РЖД технологии машинного зрения превосходят лучшие зарубежные разработки или уступают им?

– Сложно сказать, так как никаких сравнительных испытаний не проводилось, и в большинстве случаев можно только догадываться о характеристиках работы иностранных систем. В то же время косвенные признаки на основе анализа видео с испытаний иностранных коллег, общения с ними позволяют сказать, что небольшое преимущество мы имеем. Например, компания SNCF пока проводит испытания, используя прототипы машинного зрения с внешним лабораторным креплением оборудования.

Беседовал Александр Зубов

Первые лица

В раздел →

Новости

Все новости →

Мероприятия

В раздел →