Робототехнические комплексы обслуживания подвижного состава российских железных дорог

Внедрение цифровых технологий в структуру российских железных дорог позволяет применить новые технические решения в техническом обслуживании подвижного состава. Перед ОАО «РЖД» стоит технологический вызов — интенсификация грузоперевозок по сети железных дорог при сохранении управляемости технологическими процессами и обеспечении требуемого уровня безопасности. Решение этой задачи видится в автоматизации и роботизации технологических процессов с использованием цифровых двойников инфраструктурных компонентов. Цифровизация, автоматизация и роботизация становятся незаменимыми инструментами необходимой трансформации железных дорог. Эти мероприятия позволяют повысить производительность и улучшить качество услуг, обеспечивая гибкость процесса пассажирских и грузовых перевозок. Приведен пример разработки робототехнического комплекса, предназначенного для обеспечения бесперебойного функционирования сортировочных станций: автоматизированного отпуска тормозов и расцепки железнодорожных вагонов, транспортируемых в составе на горках роспуска. Рассмотрены варианты конструктивных и технических решений по исполнительной группе робототехнического комплекса для реализации необходимых степеней подвижности в условиях обслуживания недетерминированных вагонов железнодорожных составов.

Литература

[1] Распоряжение Правительства РФ от 19.03.2019 N 466-р Об утверждении программы развития ОАО «РЖД» до 2025 года (вместе с «Долгосрочной программой развития открытого акционерного общества «Российские железные дороги» до 2025 года»). Раздел 8. Цифровизация и информационные технологии.

[2] Хатламаджиян А.Е., Ольгейзер И.А., Суханов А.В. и др. Компьютерное зрение для контроля сортировочных процессов. Автоматика, связь, информатика. 2021, № 3, с. 8–11, doi: https://doi.org/10.34649/AT.2021.3.3.002

[3] Хатламаджиян А.Е., Лебедев А.И. Интегрированный пост автоматизированного приема и диагностики подвижного состава на сортировочных станциях. Вагоны и вагонное хозяйство, 2019, № 2, с. 9–13.

[4] Розенберг И.Н., Шабельников А.Н. Цифровая сортировочная станция. Железнодорожный транспорт, 2018, № 10, с. 13–17.

[5] Гуров Ю.В., Долгий А.И., Кудюкин В.В. и др. Программа для интегрированного поста автоматизированного приема и диагностики подвижного состава на сортировочных станциях. Свид. о гос. рег. прогр. для ЭВМ № 2018615609 РФ. Заявл. 21.03.2018, опубл. 11.05.2018.

[6] Щекочихина Ю.Н. Экономическое обоснование технического перевооружения эксплуатационного вагонного депо. Операционный и проектный менеджмент: стратегии и тенденции. Мат. межд. науч.-практ. конф. Москва, КноРус, 2021, с. 101–107.

[7] Leena G., Vidawat C.S., Jha N. Automatic railway system. IJCA, 2017, vol. 159, no. 8, pp. 30–33, doi: https://doi.org/10.5120/ijca2017913018

[8] Funke U. Development of functional requirements for sustainable and attractive European rail freight. D5.1 — State of the art on automatic couplers. ShiftToRail project, 2017. 72 p.

[9] Troche G. Development of functional requirements for sustainable and attractive European rail freight. D5.5 — CBA for automatic couplers. ShiftToRail project, 2019. 35 p.

[10] MoU — European digital automatic coupling for rail freight (DAC). European digital automatic coupling delivery programme, 2020. 4 p.

[11] Hagenlocher S., Wittenbrink P., Leuchtmann C. et al. Development of a concept for the EU-wide migration to a digital automatic coupling system (DAC) for rail freight transportation. Berlin University of Technology, 2020. 180 p.

[12] Zellner C., Stadlmann B., Eggeret M. et al. Automated handling of a screw coupling of freight wagons. Proc. TRA, 2018, doi: https://doi.org/10.5281/zenodo.1491500

[13] Digital Automatic Couplers: Dellner’s solution to coupling automation. Global Railway Review, 21.02.2021. URL: https://www.globalrailwayreview.com/article/120804/dellner-digital-automatic-couplers/

[14] Zajicek J. Uncoupling Robot for the automatic marshalling yard. ait.ac.at: веб-сайт. URL: https://www.ait.ac.at/en/research-topics/transport-optimization-logistics/projects/entkuro/ (дата обращения: 15.02.2022).

[15] Yao J., Gao S., Jiang G. et al. Position and orientation error analysis and its compensation for a wheeled train uncoupling robot with four degrees?of?freedom. IET Intell. Transp. Syst., 2015, vol. 9, no. 2, pp. 156–166, doi: https://doi.org/10.1049/iet-its.2014.0027

[16] Smethurst E. Industry 4.0: the benefits of digital railways. constructionnews.co.uk: веб-сайт. URL: https://www.constructionnews.co.uk/special-reports/industry-4-0-the-benefits-of-digital-railways-16-03-2017/?blocktitle=special-report%3A-rail (дата обращения: 15.02.2022).

[17] Gerhátová S., Zitrický V., Klapita V. Industry 4.0 implementation options in railway Transport. Transp. Res. Procedia, 2021, vol. 53, pp. 23–30, doi: https://doi.org/10.1016/j.trpro.2021.02.003

[18] A roadmap for US robotics. URL: https://bit.ly/3zXrLzc (дата обращения: 01.03.2022).

[19] Kotova K., Dudorov E., Kudyukin V. Manipulator control system for railroad transport coupling and braking system maintenance. RusAutoCon, 2021, pp. 601–605, doi: https://doi.org/10.1109/RusAutoCon52004.2021.9537477

[20] Дудоров Е.А., Котова К.А. Система управления манипулятором робототехнического комплекса для обслуживания механизмов сцепки и тормозной системы железнодорожных вагонов. Актуальные проблемы современной науки, техники и образования, 2021, т. 12, № 1, с. 58–64.