🧛 💫 🎴 كما كتبنا أروع طيار آلي في العالم للقاطرة المتحولة 📳 🗽 👩🏽‍🎓

أحد أقدم النماذج المستخدمة للاختبارات.

يجب أن أقول على الفور: إنه الأروع لأنه الطيار الآلي الوحيد من المستوى الثالث الذي تم تقديمه إلى المحاكمة. وكان هو الوحيد الذي تم تقديمه إلى التشغيل التجريبي لأنه بدون تجربة الترام الآلي وشيء آخر ، فإنه ليس من المنطقي ببساطة الدخول إلى هذا السوق. هناك الكثير من قاطرات الديزل ، والمهمة مثيرة للاهتمام ومهمة للإنتاج ، لكنها لا تؤتي ثمارها كواحدة منفصلة. نحن نعرف عن التطورات في هذا الموضوع في NIIAS و Siemens ، لكننا لا نعرف أن ترامهم سافر في مكان ما في بيئة حضرية ، وأن القاطرات تنقل بضائع حقيقية.

نظرًا لأن لدينا بالفعل العديد من التطورات والحلول المختلفة مع الترام بدون طيار في روسيا والصين ، قررنا تجربة مؤسسة واحدة كبيرة مزودة بأسطول كبير من قاطرات الديزل التي يتم استخدامها لتوصيل المواد الخام إلى ورش العمل.

هناك ، المشكلة هي أن حركة قاطرة تنظمها العديد من الإشارات ، ومواقف الناس والبنية التحتية ، وكذلك فرق المرسل. يجب أن يظل السائق منتبهًا للغاية طوال فترة العمل (حوالي 12 ساعة) ، بما في ذلك أثناء الليل. ونتيجة لذلك ، عاجلاً أم آجلاً ، إما أنه يفتقد شيئًا ما ولديه حادث ، أو يسقط شخصًا ما. هذه هي الحياة ، تحدث إصابات النقل ، ولكن على وجه التحديد في هذه المواقف ، يمكنك تحمل تكلفة وضع الرادارات على قاطرات الديزل ، لأنه ليس فقط قاطرة ديزل واحدة تستيقظ ، ولكن مؤسسة كبيرة بأكملها. لفترة طويلة. يمكن أن يؤدي تجنب الاصطدام والطيار الآلي إلى تقليل الحمل على الشخص الموجود في قمرة القيادة بشكل كبير ، ومن ثم لن ينهض الإنتاج.

الوحدة في الصورة هي واحدة من أقدم النماذج الأولية لوحدة الكاميرا التي بدأنا بها. منذ تلك اللحظة خضع لتغييرات كبيرة ، ولكن من المثير للاهتمام دائمًا رؤية كيف بدأ كل شيء. سأخبرك الآن كيف تستطيع الروبوتات عمومًا التنقل في المحطات ، لأن المهمة غير تافهة في الواقع.

يضمن الطيار الآلي لدينا التشغيل الآمن في الطقس القاسي والظروف المناخية وفي أي ظروف إضاءة.

إليك ما يتم وضعه على القاطرة:

الإصدار الحالي في أجهزة وحدة الكاميرا يختلف تمامًا عن النماذج الأولية الأولى.

هناك حاجة إلى ثلاث كاميرات لأن هذا التصميم يمكن أن يتحرك بسرعة كبيرة ، ومسافة التوقف ، على عكس الترام ، كبيرة (الترام يكاد يكون في مكانه في حالة الطوارئ) ، والحمل ثقيل خلفه. لذلك ، من الضروري التنبؤ بالوضع مسبقًا. في كثير من الأحيان ، من الضروري قراءة مؤشرات إشارات المرور في مثل هذه القصص:

لذلك ، هناك ثلاث كاميرات:

هنا ما يرونه:

Plus radar.

هناك حاجة إلى إعداد مكلفة للغاية ، حوالي 15 ألف دولار. لن يتم وضع هذا على سيارة ، لأن المجمع لا يجب أن يكلف أكثر من سيارة. ولكن من المعقول نشر مجمع برمجيات الأجهزة على قاطرات الديزل ، وهو يؤتي ثماره. والمهمة مختلفة. في المؤتمر الأخير ، عرضت جوجل مجموعة كاملة من أجهزة الاستشعار ، والتي ، في رأيه ، يجب تثبيتها على كل مركبة بدون طيار ، حيث يتجاوز السعر 100 ألف دولار. كلاهما ولدينا ازدواج متقارب: إذا فشل أحد الأنظمة الفرعية ، فسيكون من الممكن الوصول إلى المستودع (الخدمة) لبقية.

لماذا بدأت في روسيا

لأننا في TOP-3 في الآلات الزراعية ، في TOP-5 في السكك الحديدية ، ولدينا واحدة من أكثر شبكات الترام تطوراً في العالم (ولكن بعد العشرة الأوائل ، قارن على الأقل مع الصين). السوق العالمية للجرارات والجمع والترام وقاطرات الديزل هي ثلث السيارات. الثالث. ولدينا بلد مثالي لتطوير كل هذا ، أيضًا لأنه في التسعينات انهارت جميعها ولم يشتروا ، والكثير من المعدات أصبحت الآن شبه حديثة ، أي أنه لم يكن هناك أجيال تقريبًا قبل الماضي.

في العالم - 300 ألف قاطرة. في بلدنا - 50 ألف قاطرة من السكك الحديدية الروسية. ومن بين هؤلاء 15 ألفا يتجولون. بالإضافة إلى ذلك ، هناك 10 آلاف قاطرة من أصحاب القطاع الخاص. غالبًا ما تكون هذه نباتات كبيرة - نباتات معدنية. 250 قاطرة - على نوفوليبيتسك ، على سبيل المثال ، حيث أجرينا الاختبارات. يحل مشكلة معينة: استمرار عملية تسليم المواد الخام لإنتاج أو شحن المنتجات النهائية إلى السكك الحديدية الرئيسية. هناك شركات كيميائية ومعدنية وتعدين تقوم بهذه المهام.

يتم إنتاج أقل من 1000 قاطرة ديزل سنويًا. هذا ما بعد البيع - تحتاج إلى التعامل مع الأسطول الحالي. من الضروري تجهيزها.

ويمكننا القيام بذلك بشكل جيد للغاية.

عدد الحوادث في المناطق المغلقة أكبر مما يبدو من الخارج. هم دائمًا تقريبًا بدون إصابات ، ولكن مع تلف مادي (قطع السهم ، خرج القطار عن القضبان) ، وإيقاع الإنتاج دائمًا ما يكون مكسورًا أثناء الإصلاح.

المهمة هي جعل L3 - قاطرة بدون طيار.

القرار

يسمح لك وقت تشغيل الترام بالحفاظ على المسار جيدًا:

ومن الجيد أن ترى العقبات:

ولكن مجرد الحصول على الرمز وتدويره على القاطرة لن ينجح. والحقيقة هي أنه إذا كان مسار الترام بسيطًا جدًا (مساران مع حد أدنى من الفروع) ، فإن القاطرة لديها تعقيد أعلى بكثير من المحطات ، وفي مجموعة كثيفة من المسارات تحتاج إلى التنقل بشكل جيد للغاية.

بالإضافة إلى قاطرات الديزل المحولة - لا يسافرون في جميع أنحاء البلاد ، لكنهم يتحركون على طول طرقهم المغلقة. أول شيء فعلناه هو البدء في عمل خرائط المسار كمصدر بيانات مساعد قائم على الخطط وصور الأقمار الصناعية (يجب أن نعترف أنه تبين أنه أسرع بكثير وأكثر موثوقية مع صور الأقمار الصناعية). أي أنهم قاموا بتدريب شبكة عصبية لإبراز المسارات ، ولكن حتى الآن نقوم بتعديل النتيجة يدويًا. تم الحصول على المخططات التالية:

على متن الطائرة يوجد نظام GPS + GLONASS عالي الدقة (وهو مكلف أيضًا ، ولكن هنا يمكنك ذلك) ، ونظام توجيه بصري ورادار. هذا يعني أنه يمكنك إرفاق إحداثيات تقريبًا بقسم من المسار ، وبسبب التعرف على الأشياء المحيطة ، "اكتشف" المكان المحدد.

أنها مريحة عند وجود خريطة القمر الصناعي.

لذلك ، الشيء التالي الذي فعلناه هو البدء في تدريس قاطرات الديزل للمحطات. في الواقع ، في كل ممر على طول الطريق ، تتذكر القاطرة الأشياء المحيطة وتتعرف عليها من أجل تقسيمها إلى دائمة ومؤقتة (من الغريب التنقل بواسطة اسطوانة أو شخص ، ولكن من خلال مجموع الأعمدة وإشارات المرور والسهام ، من الممكن تمامًا). ثم يعرض على الخريطة. هذا هو أحد مصادر البيانات ، ويجعل من الممكن تحسين دقة اتخاذ القرار بواسطة الطيار الآلي بشكل كبير. خوارزمية التخزين هي نفسها تقريبًا مع FaceID: تتم إضافة البيانات الناجحة الجديدة إلى مجموعة التدريب.

بطبيعة الحال ، كنا بحاجة إلى ترميز مجموعات البيانات يدويًا في البداية. ليس العمل الأكثر متعة وسرعة ، لكنه ضروري للغاية. كان من الممكن جمع مجموعات البيانات فقط في المنشأة ، لأن الكثير من الداخل لم يكن مثل البنوك التجارية.

واحدة من ميزات المحطات هي الضوء الساطع والظروف السيئة للاعتراف. هنا تحتاج بالضرورة الرادار للبحث عن المشاة، تحليلات الفيديو في حد ذاته لا سحب:

وإليك كيف يمكن استخلاص مشاهد سيئة (العقبات التعسفية على المسارين، وتقدير المسافة إلى الكائنات) على حساب رؤية ستيريو، مما يخلق المزيد من البيانات إلى تعريف على مستوى منخفض بلغ الصورة البيئية:

منذ الرادار - من خلال تصميمنا الخاص ، نحن قادرون على استقبال بيانات منخفضة المستوى من جميع أجهزة الاستشعار وسحب المزيد من الارتباطات من الشبكات العصبية مباشرة على الطاير منها أكثر من المعتاد. بما في ذلك من مسح الرادار الأصلي. وقد اتضح أن هذا مهم جدًا للمشروع.

بالطبع ، نستخدم أيضًا توقعات لحركة الأشخاص (مزيد من التفاصيل في آخر مشاركة حول الترام). ولكن هنا كل شيء بسيط ، لا يكاد الناس يذهبون ولا يحاولون القفز تحت قاطرة ديزل في محاولات للوصول إليه. فيما يلي تجنب العوائق:

هذه هي الطريقة التي يتم بها الكشف عن موضع الأسهم: ننتظر السهم في التنقل ، ونبحث عن السهم ، وننتقل إلى الكاميرا البعيدة للحصول على نظرة أقرب ، ونحدد المقطع الذي يسحبه السهم في الإطار إلى العصبون ، ونحصل على نتيجة حالة السهم.

ما الفرق بين مهام قاطرة ديزل قاطعة عن المعتاد؟

التحويل - هذه هي الأجهزة:

هنا هي أكثر جمالا:

مثل هذه القاطرة مشغولة بشكل دائم تقريبًا بحقيقة أنها تقترب وترسو في القطار.

ملامح الحركة أنه يسحب ويدفع. يتحرك في اتجاهين ، أي أن نصف يوم يتعارض مع المنظر الرئيسي من الكابينة.

هناك الكثير من القيود على المناورات ، وهناك إشارات مرور خاصة بها ، بالإضافة إلى الإشارات المعتادة.

إذا كان هناك عدد قليل من الأسهم على الخطوط العادية ، فإن التحويل داخل المحطة يحتوي عادةً على شبكة كاملة من المفاتيح. تصحيحات GPS + RTK ليست كافية في المحطات ، لأن هناك الكثير من الحديد المختلف. تصفية كالمان لا تضمن الحفاظ على المسار. لدينا باستمرار متر ونصف المتر - الطريقة التالية ، ويمكننا وضع أنفسنا هناك ، وهذا يؤدي إلى أخطاء الخوارزمية. استخدمنا مرشح الجسيمات للبيانات ذات المستوى المنخفض - سمح 10 مرات لتحسين دقة تحديد المواقع. تصفية الجسيمات صعبة في الحوسبة (يمكن التحايل على هذا) ، وقد لا نحدد بشكل صريح نموذج الحركة. ولكن يمكنك إعطائه بيانات من جميع أجهزة الاستشعار: هذه هي قياس المسافات ، وأعمدة في المحطة ، وإشارات المرور والسهام ، ونحن ملزمون بخريطة افتراضية. يعمل تحت الجسور. التوزيع أمام الأعمدةيسمح لك مطلق النار وإشارات المرور في المحطة بإعطاء تقييم أكثر دقة لموقفهم الخاص من GPS. في المستقبل ، نخطط للتخلي عن تصحيحات RTK تمامًا ، لن تكون هناك حاجة إلى نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إلا لتقييم أولي للموقف. التالي هو ارتباط الأعمدة على الخريطة وعلى الكاميرا / الرادار.

إشارات المرور أكثر تعقيدًا من الترام. من الضروري التمييز بين إشارات المرور. يوجد على الخطوط ALSN ، وللقيام بمهام التحويل ، لا تتكرر الإشارة على طول السكة داخل المحطة. تحتاج إلى وضع ليلي ، وذلك عندما تضيء إشارات المرور الكاميرا. في وضع النهار ، تكون شاحبة أيضًا في بعض الأحيان. لهذا ، توصلوا إلى نظام تصفية. من الضروري التعرف على 300 متر من أجل الحصول على الوقت لإيقاف التكوين.

مع خريطة الأقمار الصناعية المعدة والمعلمة ، اتضح جيدًا ، ولكن الطيار الآلي يمكن أن يتعلم بعد خمس أو ست رحلات إلى المحطة الجديدة نفسها ، لذلك ، إذا لم يقم المكتب بإعداد الخريطة ، فستحتاج إلى السفر فارغًا في المحطات الجديدة. من ناحية أخرى ، إذا كانت البطاقة قديمة ، فلن يضيع الروبوت لدينا. من المهم أن يستهلك هذا الكثير من الموارد ، لأنك لا تحتاج فقط إلى النظر إلى الكائنات ، ولكن تحليل نوع كل منها. يمكن أن يصبح ضابط النقل كائنًا دائمًا ، لأنه دائمًا في مكان واحد ، ولكن إذا تم تعيينه لفئة من الأشخاص ، فإن الروبوت يفهم أنه من غير المنطقي وضعه على الخريطة.

يحتاج السائق إلى مساعد لمسح 180 درجة في اتجاه السفر ، لأن القاطرة لديها هيكل مع حجرة المحرك في الأمام ، وتغلق الرؤية للسائق على كل شيء على اليسار. ويجب على السائق الركوب مع مساعد (عادة لا يُسمح بمساعد واحد) ، أو هناك حاجة إلى نظام المراجعة والطيار الآلي.

بعد الاختبار والشهادة ، يمكن الاستغناء عن نظامنا بدون مساعد على الموقع. لن ينام النظام.

إليك أحد أفضل الرسوم التوضيحية التي تحدث. اصطدم بيلاز بقاطرة ديزل. فقدت قاطرة ، وانطلق تعليق BelAZ وانكسر الشعاع. الآن أنت تعرف ، الحوت يفوز أو الفيل.

كان الأمر صعبًا للغاية مع الكبح. في حالة الترام ، نتحكم في العملية بمرونة ويمكننا القيام بكبح جزئي. في حالة القطار - فقط للتوقف التام ، وإلا قد يحدث استراحة للقطار. يمكن أن يتباطأ الترام ويتحكم في الوقت قبل الاصطدام. ويرجع ذلك إلى نظام الكبح والوزن الثابت. في كل مرة يختلف القطار ، يوجد ما يصل إلى 100 سيارة ، ويتم إزالة الفرامل الهوائية لبضع ثوان. تكمن المشكلة الكبرى في أنه إذا تمكنا من التحكم في فرامل القطار ، فإننا نحتاج إلى التحكم في الضغط في القطار ، والذي كان خارجًا عن السيطرة بشكل طيار.

ماذا يفعل النظام بالضبط؟

الآن يبدأ الكبح التلقائي عند إشارة المرور التي تحظر وضع سهم صوفي ، عند الاقتراب من القطار ، يكون أسرع من التسامح أو عندما تكون هناك عقبات على المسارات (بما في ذلك شخص). نحسب توقعات الاصطدام ، مسار الأشياء ، سرعة القطار. إذا قام شخص بعبور المسار بنواياه الخاصة في نفس الوقت الذي يذهب فيه القطار إلى هناك ، فحينها يكون التحذير أولاً ، إذا كان الوقت قصيرًا ، فإننا نبدأ في تثبيط.

المبدأ العام:

كانت قاعدة الاختبار في فولوغدا ، لأنهم يأخذون الأمن على محمل الجد. قبل بضع سنوات ، سقط سائق القاطرة نائماً ودخل إلى الدبابات من خلال إشارة حظر. ونتيجة لذلك ، انقلبت السيارة ، وخرجت مجموعة من الدبابات عن القضبان ، ومن الجيد أنها كانت فارغة. هناك صور ، فهي مؤثرة للغاية.

إذا لم تكن الدبابات فارغة ، لما كانت هناك أي صور ، فقط كل شيء سينطلق في الهواء. السائق المتعب سيحصل على ضوء الحظر أكثر مما يبدو من الخارج. من المحتمل جدًا أن لا تتلاعب الحالة ، ولكن هناك سوء فهم لأمر المرسل على جهاز الاتصال اللاسلكي (يمكنك الركوب تحت اللون الأزرق إذا كان إذن المرسل يفعل ذلك). ولكن إذا لم تنظر إلى السهم ، فسيتم اختراقه. لن يحدث شيء للفريق الحالي ، لكن الفريق التالي الذي يتبعه في الاتجاه المعاكس قد يخرج عن القضبان.

هكذا تبدو من كابينة السائق:

كما ترون ، نحن نتحرك بحق نحو حقيقة أن ChMEZiki القديمة (في بعض المناطق التي يطلق عليها أيضًا Chmukhs) ستكون مركبات مثالية بدون طيار. حسنًا ، أو مع مساعد طيار مساعد على الأقل. لديها بالفعل وتعمل.

خاتمة

في ديسمبر 2019 ، أكملنا مشروعًا مع شركة السكك الحديدية الروسية لإنشاء مجمع برمجيات الأجهزة لمساعدة السائق ، قدمنا نموذجًا أوليًا يحول القاطرات مع إمكانية التحكم المستقل. وقد تم عرض النتائج الأولى للعمل على إدارة السكك الحديدية الروسية في يوليو من العام الماضي وكانت محل تقدير كبير. واليوم ، وبموجب الاتفاقية ، يتم تثبيت الأنظمة الذكية المعرفية للسكك الحديدية التجريبية على عشرة قاطرات متحركة من ماركة ChMEZ.

يتولى رئيس السكك الحديدية الروسية أوليغ بيلوزيروف مع مديري الطرق وحاكم منطقة تولا أليكسي ديومين وظائف مع متخصصي الطيار المعرفي كجزء من التجمع الخامس عشر لرؤساء السكك الحديدية في محطة Schekino للسكك الحديدية تولا.

فريق الطيار المعرفي بنجاح بعد إثبات نتائج مشروع مشترك لإدارة السكك الحديدية الروسية ومنطقة تولا في محطة Schekino للسكك الحديدية تولا.

كما كتبنا أروع طيار آلي في العالم للقاطرة المتحولة

لماذا بدأت في روسيا

القرار

ما الفرق بين مهام قاطرة ديزل قاطعة عن المعتاد؟

ماذا يفعل النظام بالضبط؟

خاتمة

More articles: