🛌 👌🏻 🥕 Remote control dan drone ♦️ 👑 🧙🏻

Di artikel pertama sayamenggambarkan perkembangan teknologi tak berawak dalam transportasi kereta api dan merujuk pada keberadaan remote control. Apakah pemantauan dan kontrol jarak jauh diperlukan untuk kereta tanpa awak? Analisis kami dengan tegas mengatakan bahwa tidak boleh meluncurkan kereta otonom tanpa pemantauan dan kontrol jarak jauh. Jumlah skenario di mana Anda tidak dapat melakukannya tanpa operator-operator jarak jauh sangat besar. Misalnya, untuk kereta listrik di setiap mobil ada interkom dengan tombol. Tapi siapa yang akan menjawab penumpang jika kereta itu tidak berawak? Siapa yang akan mengelola tindakan penumpang melalui interkom jika terjadi asap atau kemungkinan lainnya? Siapa yang akan memutuskan apakah ada hambatan seperti pita, tas,yang melukai pilar terdekat dan memicu sensor penglihatan? Bagi kami, jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini adalah keberadaan operator-operator, yang harus campur tangan dalam pengelolaan kereta tanpa awak dalam hal terjadi keadaan darurat. Pertanyaan segera muncul: "Mengapa kita membutuhkan kereta tanpa awak jika operator-operator muncul alih-alih seorang pengemudi?" Jawabannya terletak pada kenyataan bahwa operator-operator mengendalikan bukan hanya satu, tetapi beberapa kereta pada saat yang sama, dan intervensinya dalam kontrol harus sangat jarang.jika operator-operator muncul bukan driver? " Jawabannya terletak pada kenyataan bahwa operator-operator mengendalikan bukan hanya satu, tetapi beberapa kereta pada saat yang sama, dan intervensinya dalam kontrol harus sangat jarang.jika operator-operator muncul bukan driver? " Jawabannya terletak pada kenyataan bahwa operator-operator mengendalikan bukan hanya satu, tetapi beberapa kereta pada saat yang sama, dan intervensinya dalam kontrol harus sangat jarang.

Pengalaman dunia

Tidak hanya kita telah mengalami hal yang sama. Pada 2018, Alstom mulai menguji kereta kendali jarak jauh.

Pada 2019, SNCF menguji sebuah remote control prototipe.

Gambar SNCF Remote Control Prototype Gambar

Di bawah ini adalah tes video dari teknologi remote control dari rekan SNCF.

Sejarah Pengembangan Remote Control

Sejarah kami tentang pengembangan remote control dimulai pada Januari 2017, ketika kami diberi tugas untuk menunjukkan prototipe remote control dari lokomotif shunting di stasiun Luzhskaya dari Moskow dalam satu minggu.

Untuk memiliki waktu untuk membuat prototipe, sebuah joystick game dibeli, di mana label tombol ditempelkan, seperti yang ditunjukkan dalam foto.

gambar

Gambar. Prototipe pertama dari remote control.

Tugas-tugas berikut ini diselesaikan dalam satu minggu:

pemasangan kamera video pada lokomotif dan organisasi saluran untuk mentransmisikan data video ke komputer kontrol
menghubungkan joystick ke komputer kontrol dan menulis program kontrol
organisasi saluran untuk perintah kontrol dan data dari lokomotif

Ini menjadi mungkin karena kenyataan bahwa lokomotif kami sudah dilengkapi dengan sistem SDU-ML (sistem kendali jarak jauh untuk lokomotif shunting), yang memungkinkan kami untuk mengontrol dalam jarak pandang menggunakan kendali jarak jauh portabel, jadi kami menggunakan protokol dan saluran radio yang sama, hanya menyediakan perintah relay dari pos kendali ke Moskow melalui saluran komunikasi optik dengan bantuan spesialis dari stasiun kontrol pusat Kereta Api Rusia. Sebagai saluran radio untuk transmisi video, kami menggunakan LTE pada frekuensi pembawa 450 MHz dari Tele-2.

Demonstrasi menunjukkan kelayakan teknis dari remote control dan tugas selanjutnya adalah mengembangkan panel kontrol baru dan menambah fungsionalitas baru.

Saya juga ingin mencatat bahwa pekerjaan ini dilakukan atas dasar interaksi yang sukses dari beberapa organisasi:

NIIAS JSC - kontraktor utama dan integrator
PKB CT - pengembangan bagian dari remote control, konsultasi teknis
VNIKTI JSC - pengembangan sistem kontrol lokomotif onboard
CSS OJSC Russian Railways - organisasi saluran komunikasi
Tele-2 - menyediakan saluran komunikasi LTE-450 MHz
Kereta Api Rusia OJSC - koordinasi kerja.

Hampir setiap dua minggu kami merilis prototipe baru

Gambar kendali jarak jauh . Prototipe pertama kendali jarak jauh

Seperti yang Anda lihat prototipe kendali jarak jauh pertama untuk mempercepat pekerjaan dilakukan dari kayu lapis, kemudian kami beralih ke pencetakan 3D.

Gambar. Remote control dari lokomotif shunting

Untuk kenyamanan remote control, pengemudi menampilkan informasi tambahan tentang kecepatan saat ini dan yang diizinkan, tekanan, rute yang diberikan dan jarak ke ujung rute, ditumpangkan di atas gambar video. Pada layar tambahan, Anda dapat melihat kabin pengemudi, diagram stasiun.

Gambar. Remote control dan kontrol dipasang di stasiun Luzhskaya

Untuk kereta listrik tak berawak yang dibuat "Swallow" pada tahun 2018, sebuah remote control dan kontrol dibuat, seperti yang ditunjukkan pada

Gambar. Remote control untuk kereta listrik Swallow.

Perbedaan utama dari remote control di kabin pengemudi adalah penggantian semua sakelar mekanis dengan tombol dengan lampu status. Ini diperlukan saat mengalihkan kontrol dari satu kereta listrik ke kereta listrik lainnya dan memahami kondisi peralatan.

Pada 2019, tes remote control berhasil dilakukan.

Dalam karya ini, bersama dengan JSC Russian Railways dan JSC NIIAS, sebagian besar dihadiri oleh:

NPO SAUT LLC - pengembang sistem kontrol kereta listrik on-board;
Ural Locomotives LLC - produsen kereta listrik.

Video berikut menunjukkan tes kereta kendali jarak jauh Swallow.

Masalah teknis

Peran paling penting dalam implementasi pemantauan dan kontrol jarak jauh dimainkan oleh komunikasi radio berkecepatan tinggi yang andal.

Untuk mentransfer lalu lintas heterogen dalam jaringan LTE sesuai dengan 3GPP TS 23.203, beberapa kelas layanan disediakan, yang memiliki tingkat kritis yang bervariasi terhadap parameter kualitas, seperti keterlambatan jaringan, persentase kehilangan paket IP, keterlambatan jaringan yang tidak merata:

"QCI-7" (Suara, Video (Siaran Langsung)) - transmisi gambar video streaming yang penting untuk menunda dan menunda fluktuasi;
"QCI-69" (Mission Critical delay sensitive) - pengiriman informasi penting yang penting untuk kehilangan paket;
"Normal" (Normal - NL) - transmisi informasi diagnostik.

Parameter Quality of service (QoS) harus diimplementasikan dalam jaringan pribadi virtual.Kualitas
lalu lintas yang ditransmisikan dipastikan dengan menandainya dengan label QoS.

Rilis 3GPP TS 23.203 harus menyediakan fitur berikut:

untuk QCI-7, penundaan tidak lebih dari 100 ms dan kemungkinan paket loss tidak lebih dari 10 ^ -3;
untuk QCI-69, keterlambatan tidak lebih dari 60 ms dan kemungkinan paket loss tidak lebih dari 10 ^ −6;
untuk Normal, penundaan tidak lebih dari 300 ms dan kemungkinan paket loss tidak lebih dari 10 ^ −2.

Namun, dalam hal apa pun, ada batasan pada bandwidth saluran radio dan tugas muncul untuk menemukan jalan tengah di antara parameter berikut:

resolusi gambar yang dikirim;
frame rate;
keterlambatan transmisi.

Saat mentransmisikan video, sangat penting untuk meminimalkan penundaan dan memastikan kelancaran aliran video ke operator-operator. Namun, kelancaran dicapai dengan buffering, yang mengarah ke peningkatan penundaan.

Penundaan itu sendiri terbentuk sejak frame ditangkap oleh kamera, aliran video dikompresi oleh codec, informasi ditransmisikan melalui udara, aliran video diterjemahkan, dan ditampilkan pada monitor ke operator.

Mengurangi jumlah informasi yang ditransmisikan disebabkan oleh codec (H.264 paling terkenal, H.265), tetapi pengodean / dekode meningkatkan keterlambatan transfer data secara keseluruhan.

Aspek wajib kendali jarak jauh adalah pengukuran dan kontrol keterlambatan data video, yang dicapai dengan menyinkronkan waktu di papan karena cap waktu dari navigator satelit dan menyinkronkan waktu kendali jarak jauh menggunakan protokol PTP IEEE 1588v2. Jika ambang pertama dari keterlambatan transmisi video terlampaui, peringatan dikeluarkan untuk pengemudi, ketika ambang kedua dilampaui, lokomotif berhenti secara otomatis.
Sebuah pertanyaan penting juga adalah berapa banyak lokomotif tanpa awak yang dapat dikendalikan oleh satu operator-operator? Penilaian pendahuluan dilakukan berdasarkan perhitungan probabilitas terjadinya situasi darurat tertentu, serta waktu operator-operator yang diperlukan untuk menghilangkannya. Pada saat yang sama, seiring waktu, lokomotif tak berawak akan dapat menyelesaikan lebih banyak situasi dengan sendirinya, yang akan mengurangi beban pada operator-operator dan meningkatkan jumlah kendaraan yang dapat ia kendalikan.

Persepsi teknologi remote control oleh driver

Ketika mengendalikan lokomotif / kereta listrik dari jarak jauh, pengemudi memiliki informasi yang lebih sedikit. Dia tidak merasakan getaran, akselerasi dari rolling stock, lereng, tetapi berfokus terutama pada gambar video. Selain itu, penilaian rentang gambar video juga berbeda dari visibilitas dari lokomotif. Untuk memahami oleh operator-operator jarak, kami menerapkan tanda khusus pada gambar yang sesuai dengan rentang. Pada tahap pertama, remote control lebih sulit, tetapi dengan pengalaman datang keterampilan. Selain itu, penting untuk dipahami bahwa mode kendali jarak jauh hanya ditujukan untuk situasi darurat.

Penggunaan remote control di area lain

Remote control yang paling banyak digunakan adalah di bidang kendaraan udara tak berawak. Dari transportasi darat, kendali jarak jauh telah dikembangkan di perusahaan pertambangan, karena sering berada di area kerja menimbulkan ancaman bagi kehidupan dan kesehatan. Gambar di bawah ini menunjukkan kendali jarak jauh untuk mengendalikan peralatan yang beroperasi di tambang.

Menurut tautan ini , Anda bisa menjadi lebih terbiasa dengan penggunaan remote control truk penambangan.

Menurut pendapat saya, penggunaan teknologi pemantauan dan kontrol jarak jauh juga diperlukan untuk kendaraan tak berawak lain yang sedang dikembangkan, seperti mesin pertanian, taksi.

Kesimpulan

Tentu saja, masih ada sejumlah besar masalah teknis dan peraturan yang perlu ditangani untuk meningkatkan teknologi ini.

Misalnya, untuk sepenuhnya menghilangkan keterlambatan pengiriman informasi, dimungkinkan untuk memprediksi gambar (membangun kembali gambar) beberapa ratus milidetik sebelumnya berdasarkan aliran optik. Ada gagasan tentang mentransfer getaran lereng ke kursi operator, tetapi karena mahalnya pendekatan ini, kami memutuskan sejauh ini untuk tidak mengimplementasikan solusi ini. Pada bagian pengkodean / dekode aliran video, kemungkinan menggunakan jaringan saraf sedang diselidiki.

Satu hal yang pasti, bahwa seiring dengan perkembangan teknologi tanpa awak, teknologi komunikasi, remote control juga akan berkembang. Ada kemungkinan bahwa dalam waktu dekat kami akan memiliki pusat untuk kendali jarak jauh dan pemantauan, di mana operator mesin mengontrol pergerakan kereta listrik di seluruh jaringan pada jarak ribuan kilometer. Gambaran serupa akan diamati di industri pertambangan, di mana operator akan mengawasi pekerjaan truk, buldoser, dan peralatan lainnya dari kantor yang nyaman pada jarak yang sangat jauh.

Saya juga ingin mencatat bahwa NIIAS JSC dan Russian Railways JSC adalah yang pertama di dunia yang mengembangkan teknologi untuk kendali jarak jauh transportasi kereta api dan, menurut perkiraan kami, kami saat ini berada di posisi terdepan dalam bidang ini.