Проблемы и решения «EXPERT» — новый инструмент интеллектуального управления железнодорожной инфраструктурой И.К. Михалкин, генеральный директор НПЦ ИНФОТРАНС, О.Б. Симаков, первый заместитель генерального директора НПЦ ИНФОТРАНС Компания ИНФОТРАНС (Самара, Россия), хорошо известная как производитель мобильных и съемных средств диагностики, разнообразных инновационных систем измерения и программного обеспечения, большое внимание уделяет разработке информационно-ана литических систем, оказывающих помощь руководителям и специалистам железнодорожной инфраструктуры в рациональном управлении ее текущим содержанием и планировании ремонтов на основе ее фактического состояния. Основные задачи диагностики железнодорожной инфраструктуры заключаются в обеспечении безопасности движения железнодорожного транспорта, поддержке ее эффективного и рационального содержания. До недавнего времени приоритетным было первое направление. Сейчас, с ростом возможностей мобильных средств диагностики, расширением спектра контролируемых параметров и повышением достоверности получаемой информации, на передний план выходит задача поддержки эффективного и рационального содержания инфраструктуры с учетом ее фактического состояния. Сама по себе эта задача, включая безусловное соблюдение безопасности движения, в большей степени ориентирована на решение главной задачи любой транспортной системы: обеспечение заданного перевозочного процесса на заданном уровне рисков с заданной системой обслуживания. Все три составные части главной задачи тесно связаны между собой и не могут изменяться произвольно. Но, если перевозочный процесс и уровень рисков в значительной степени регламентируются экономическими требованиями и действующими стандартами, то система обслуживания, включающая в себя текущее содержание и ремонты, должна оптимальным образом увязывать их между собой, гармонизируя и минимизируя эксплуатационные затраты. Переход от фиксации отдельных нарушений к определению фактического состояния инфраструктуры, динамики ее развития и к прогнозированию предотказного состояния с целью своевременного принятия мер по его недопущению – вот основная цель современной диагностики. Предупреждение, а не фиксация уже произошедших нарушений! Диагностика становится активным компонентом инфраструктуры, непосредственно влияющим на ее качество и готовность к решению стоящих перед ней задач. В свете этого систему диагностики железнодорожной инфраструктуры нужно рассматривать не только как совокупность средств диагностики. Сами по себе средства диагностики являются не более чем датчиками, пусть и интеллектуальными, но всего лишь поставщиками информации о текущем состоянии объектов инфраструктуры. С увеличением полноты диагностики, без чего невозможно эффективно управлять инфраструктурой, в геометрической прогрессии возрастает сложность обработки всей диагностической информации и ее всестороннего анализа. Становится практически невозможно охватить все многообразие поступающих данных, не обладая средствами, которые эти данные будут агрегировать, визуализировать и подготавливать для принятия управленческих решений. Именно такой разработкой является информационно-аналитическая система комплексной диагностики и мониторинга железнодорожной инфраструктуры «EXPERT» разработки НПЦ ИНФОТРАНС. Она предназначена для сбора данных 5 автоматизированных средств диагностики, их накопления, синхронизации и обработки с целью дальнейшего техникоэкономического анализа состояния инфраструктуры и планирования ремонтов с учетом категории путей, грузонапряженности, установленных скоростей движения и т.д. База данных системы «EXPERT» содержит информацию о всем жизненном цикле как самой инфраструктуры, так и составляющих ее объектов. Характеристики проекта пути или его модернизации и данные об их исполнении, поколения диагностических данных (с момента укладки пути или последней реконструкции), данные о выполненных ремонтах и о затратах на текущее содержание, о грузонапряженности и пропущенном тоннаже — вот далеко не полный перечень данных, которыми оперирует система. Главная особенность системы «EXPERT» — открытость, масштабируемость, ориентация на Web-техноло­ гии, возможность доступа (при наличии у пользователя соответствующих прав) через универсальный интерфейс к информации, хранящейся в системе, практически из любой точки земного шара. В отличие от других подобных систем, ориентированных на сопровождение разработчиками, «EXPERT» представляет собой «движок», центр управления данными, а управление им самим, конфигурирование, разграничение доступа, совершенствование осуществляет сам потребитель. Система представляет собой живой, развивающийся организм, легко адаптирующийся под изменяющиеся потребности заказчика. Это свойство особенно актуально для диагностики высокоскорост- Структурная схема системы «Эксперт» 6 ных направлений, которые еще находятся в стадии развития и неизбежно будут нуждаться в совершенствовании нормативной базы. Основные функции системы «EXPERT»: ••ведение паспортной (проектной) и нормативно-справочной информации; ••сбор и приведение к стандартному виду данных, получаемых от автоматизированных средств диагностики, контроль их кондиционности и определение достоверности; ••синхронизация, интеграция и хранение поколений данных, в том числе обобщенных и других аналитических показателей, получаемых от внешних приложений; ••анализ полноты диагностических обследований и планирование работы средств диагностики; ••оперативный контроль состояния инфраструктуры и взаимодействие с подразделениями текущего содержания по выявленным опасным ситуациям, контроль их устранения; ••информационная поддержка технологии комплексного управления надежностью, рисками, стоимостью жизненного цикла на железнодорожном транспорте УРРАН-RAMS, ситуационных центров и центров управления инфраструктурой. Базовой информационной задачей системы «EXPERT» является синхронизация и интеграция диагностических данных. Вся вновь поступающая в систему информация синхронизируется с высокой точностью по координате с данными, уже в ней находящимися. Интеграция заключается в формировании поколений данных (временных срезов) с заданной периодичностью по времени. В каждое поколение включаются наиболее достоверные данные, которые максимально точно отражают состояние объекта на момент формирования поколения. Именно интегрированные данные служат основой для внешних приложений и служат информационной поддержкой технологии УРРАН-RAMS, направленной на оптимизацию затрат на содержание инфраструктуры, исходя из ее фактического состояния и развития. Внешними приложениями могут быть программы, реализующие альтернативные методики оценки (в том числе на основе моделирования взаимодействия объектов инфраструктуры с подвижным средством), рассчитывающие обобщенные показатели состояния инфраструктуры, осуществляющие прогнозирование состояния ее объектов, ведущие технико-экономический анализ, планирование ремонтов и другие. Универсальный интерфейс системы «EXPERT» обеспечивает всем приложениям получение информации из базы данных в требуемых виде и формате, «на лету» осуществляя их преобразование из внутреннего представления в требуемое. Отличительной чертой системы является высокая степень автоматизации всех процессов обработки поступающих данных. Автоматизи­ рованы также управление работой внешних приложений, взаимодействие с подразделениями, обслуживающими инфраструктуру, а также с другими программными системами, используемыми на железной дороге. Высо­ кая степень автоматизации является залогом надежной работы системы и достоверности данных, предоставляе- ПГРК-УРРАН мых внешним потребителям. На базе системы «EXPERT» уже сейчас разработаны и успешно применяются во всех инфраструктурных подразделениях ОАО «РЖД» внешние приложения: определение предотказного состояния инфраструктуры по состоянию геометрии рельсовой колеи и рельсовых скреплений (в рамках технологии комплексного управления надежностью, рисками, стоимостью жизненного цикла на железнодорожном транспорте УРРАН-RAMS); назначение планово-предупредительных работ и средних ремонтов пути на основе его фактического состояния и развития; комплексная оценка состояния бесстыкового пути; наблюдение за нестабильными во времени участками земляного полотна (в рамках разработанного регламента). Локальная версия «ЭКСПЕРТ» внедрена на всех железных дорогах России. Полная сетевая, Webориентированная версия системы в конце 2012 г. была установлена на одной из до- рог ОАО «РЖД». За прошедшее время в ней аккумулированы данные ежемесячных проверок мобильных средств диагностики за пять лет по всей дороге. Любой специалист через пользовательский интерфейс может получить доступ к данным системы со своего рабочего места. Универсальный Web-интерфейс обеспечивает пользователям системы удобный и наглядный доступ к данным в соответствии с их статусом и уровнем допуска. Пользователь имеет возможность создать свой личный кабинет согласно собственным предпочтениям и решаемым задачам, который в соответствии с настройками обеспечивает автоматическое и оперативное отображение всей необходимой информации сразу же при входе в него. Наряду с решением задач интеллектуального содержания и управления инфраструктурой система «EXPERT» является прекрасным инструментом обеспечения достоверными данными для разработки проектов реконструкции и проведения исследований. 7