Описаны преимущества использования цифрового моделирования на всех этапах жизненного цикла устройств железнодорожной инфраструктуры и подвижного состава

Описаны преимущества использования цифрового моделирования на всех этапах жизненного цикла устройств железнодорожной инфраструктуры и подвижного состава. Разработана концептуальная модель взаимодействия объектов железнодорожного транспорта с использованием технологий цифрового моделирования. Отмечены преимущества использования нового подхода. Предложены основные технические решения для полного перехода железнодорожного транспорта на цифровую платформу.
Развитие предприятий промышленности и транспорта во всем мире направлено на цифровизацию [1–3], что дает возможность улучшать организационное взаимодействие объектов, а также получать более удобное и низко затратное производство [4, 5]. Цифровизация позволяет снизить влияние человеческого фактора на технологические процессы, сделать еще один шаг к внедрению киберфизических систем в производство [6]. Один из основных трендов в транспортной отрасли РФ — цифровизация железнодорожного сегмента [7]. Важность железнодорожной составляющей в транспортной системе России неоспорима. Компания «Российские железные дороги» входит в число системообразующих предприятий отечественной экономики. Особое внимание уделяется повышению инвестиционной привлекательности железнодорожной отрасли, т. е. снижению затрат, росту производительности труда, эффективности строительства и совершенствования технологий содержания объектов железнодорожной инфраструктуры и подвижного состава. Такие амбициозные задачи формируют спрос на современные технологии автоматизации и цифровизации технологических процессов, позволяющие повысить надежность и эффективность всех компонентов сложнейшего механизма железных дорог [8]. Эту задачу можно решить при использовании грамотного системного подхода к разработке и реализации всех составляющих проекта «Цифровая железная дорога» [9].
Многие технические проекты, направленные на реализацию компонентов цифровой железной дороги, сводятся к эпизодическим (не комплексным) решениям. Это приводит к точечному улучшению какой-либо составляющей без учета связанных с ней объектов инфраструктуры и подвижного состава. Итогом такой цифровизации становится достижение предела той или иной технологии без возможности дальнейшей оптимизации процессов. Примером тому служит внедрение микропроцессорных систем централизации управления на станциях без учета особенностей организации и планирования движения поездов. Система централизации остается инструментом управления движением, однако в ней, например, не предусмотрена автоматизация информационного обмена с диспетчером: эта роль возложена на человека-оператора. В результате качественных изменений по сравнению с традиционными релейными системами заказчик не получает. Наибольшая активность поставщиков решений для цифровой железной дороги наблюдается в кластере управления услугами и процессами оказания услуг. Такая тенденция ожидаема: в этой сфере нет жестких требований по безопасности и стандартизации при достаточно обширном рынке предлагаемых в других отраслях экономики решений. Достижению новых эффектов в работе железнодорожного комплекса может способствовать внедрение «сквозных технологий» [10], оказывающих влияние на все составляющие такого крупного холдинга, как ОАО «РЖД». Перспективным представляется использование технологий делирования [11], или
BIM-технологий (Building Information Modeling).