Четвёртая промышленная революция и её влияние на железные дороги

Рассмотрены этапы развития промышленного производства человеческого общества на основе известной классификации четырёх промышленных революций.

На основе проведённого анализа разработана ретроспектива технико-технологического развития железных дорог по периодам между техническими революциями и по важнейшим техническим системам железных дорог (инфраструктура, подвижной состав, система управления), определены перспективы на обозримый срок.

Установлены основные направления технико-технологического развития производительных сил, характерные для четвёртой промышленной революции. Целью статьи является определение тех из них, которые целесообразно использовать применительно к железнодорожному транспорту с выбором ряда конкретных технико-технологических решений.

В области цифровизации предложено сосредоточиться на разработке и внедрении интеллектуальных систем управления для каждого рабочего места или интеллектуальных рабочих мест (ИРМ), обеспечивающих выработку дежурно-диспетчерским аппаратом на объектах железных дорог оптимальных решений многочисленных оперативных задач. Определено, что в случае крупной железнодорожной компании, такой как ОАО «РЖД», создание ИРМ управленца должно основываться на масштабности и общности решаемых задач на многочисленных однотипных объектах управления, исходя из того, что, например, число диспетчерских участков достигает более 400, движущихся поездов и станций – нескольких тысяч, депо и дистанций инфраструктуры – нескольких сотен и т.д. Это позволяет создавать типовые системы, тиражируемые в дальнейшем для конкретных рабочих мест с учётом местной специфики.

Ключевым элементом интеллектуальных систем становится быстроразвивающееся производство всё более миниатюрных и, что важно, постоянно дешевеющих датчиков, способных уже сегодня встраиваться практически в любые объекты. На железных дорогах это, например, колесо вагона или локомотива, двигатели, рельсы, любые вагоны или контейнеры. Это позволяет осуществлять непрерывный мониторинг текущего состояния подобных объектов, а также их узлов. В результате открываются принципиально новые возможности сокращения затрат на техническое обслуживание подвижного состава и инфраструктуры, а также обеспечение транспортной безопасности. Так, впервые может быть поставлена задача достижения «абсолютной» безопасности движения на железнодорожном транспорте.

Выполнен прогноз примерного времени наступления пятой промышленной революции и путей развития технических систем железных дорог на период до её начала. Использование результатов выполненного исследования, как предполагается, позволит конкретизировать направления перспективного технико-технологического развития железнодорожного транспорта.

1. Шваб К. Четвёртая промышленная революция / Пер. с англ. – М.: «Эксмо», 2016. – 138 с. (Top Business Awards). ISBN 978-5-699-90556-0. [Электронный ресурс]: http://ncrao.rsvpu.ru/sites/default/files/library/k._shvab_chetvertaya_promyshlennaya_revolyuciya_2016.pdf. Доступ 25.10.2022.

2. Жироухов Е. И. «Умный» грузовой поезд // Локомотив. – 2018. – № 10 (742). – С. 32–36. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35686781. Доступ 25.10.2022.

3. Резер С. М., Лёвин С. Б., Резер А. В., Ляхова А. Ю. Цифровая железная дорога – настоящее и будущее // Транспорт: наука, техника, управление: Научный информационный сборник – 2019. – № 9. – С. 4–11. DOI: 10.36535/0236-1914-2019-09-1.

4. Сергеев Н. А. Интеллектуальные технологии управления движением поездов // Локомотив. – 2020. – № 1 (757). – С. 5–6. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41672015. Доступ 25.10.2022.

5. Бржезовский А. М. Методы экспериментальной оценки боковых сил (обзор) // Вестник ВНИИЖТ. – 2017. – Т. 76. – № 1. – С. 10–18. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28862819. Доступ 25.10.2022.

6. Пнёв А. Б., Степанов К. В., Жирнов А. А., Чернуцкий А. О., Кошелев К. И. Использование распределённых волоконно-оптических датчиков для беспилотного движения // Железнодорожный транспорт. – 2019. – № 12. – С. 30–31. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41531083. Доступ 25.10.2022.

7. Гапанович В. А., Головин, В. И., Астрахан В. И. Методы и технические средства определения местоположения подвижного состава // Автоматика, связь, информатика. – 2019. – № 2. – С. 10–13. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36897746. Доступ 25.10.2022.

8. Журавлёва Л. М., Никулина Ю. А., Лебедева А. К. Перспективы графеновой наноэлектроники // Мир транспорта. – 2016. – № 1 (62). – С. 72–78. [Электронный ресурс]: https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/878. Доступ 25.10.2022. DOI: https://doi.org/10.30932/1992-3252-2016-14-1-8.

9. Сергеев Н. А. Будущее – за графеновыми аккумуляторами // Локомотив. – 2018. – № 11 (743). – С. 38–39. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36357079. Доступ 25.10.2022.

10. Новые материалы – новое качество // Управление качеством. – 2015. – № 9. – С. 52–58. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37319113. Доступ 25.10.2022.

11. Дудоров Е. А., Кудюкин В. В., Котова К. А., Жиденко И. Г. Робототехнические комплексы для обслуживания подвижного состава // Техника железных дорог. – 2022. – № 1 (57). – С. 50–55. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48122323. Доступ 25.10.2022.

12. Ефимова П. А. Применение роботизированных и автономных систем (РАС) в секторе технического обслуживания железных дорог // Инновационная железная дорога. Новейшие и перспективные системы обеспечения движения поездов. Сб. статей Международной науч.- практ. конференции. – СПб.: Петергоф, 2020. – С. 36–43. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43925941. Доступ 25.10.2022.

13. Цветков В. Я., Ознамец В. В. Мониторинг транспортной инфраструктуры с использованием интеллектуальных БПЛА // Автоматика, связь, информатика. – 2020. – № 8. – С. 18–21. DOI: 10.34649/AT.2020.8.8.001.

14. Хахина А. М., Виниченко Д. Н. Системы геолокации и их влияние на безопасность на транспорте // Современная школа России. Вопросы модернизации. – 2022. – № 4–1 (41). – С. 65–69. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48611039. Доступ 25.10.2022.

15. Noble, S. M., Mende, M., Grewal, D. [et al]. The Fifth Industrial Revolution: How Harmonious Human– Machine Collaboration is Triggering a Retail and Service [R] evolution. Journal of Retailing, 2022, Vol. 98, Iss. 2, pp. 199–208. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jretai.2022.04.003.

16. Киселёв И. П., Назаров О. Н. Новые горизонты высокоскоростного железнодорожного транспорта // Железнодорожный транспорт. – 2019. – № 3. – С. 67–73. Окончание. Начало см. «Железнодорожный транспорт». – 2018. – № 10–12. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37058008. Доступ 25.10.2022.

17. Киселёв И. П. Высокоскоростной железнодорожный транспорт: современные вызовы и перспективы развития // Железнодорожный транспорт. – 2013. – № 8. – С. 63–73. Окончание. Начало см. «Железнодорожный транспорт». – 2012. – № 11, № 12, 2013. – № 2, № 5, № 6. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20201931. Доступ 25.10.2022.