НИИАС: железнодорожная логика безопасности

Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (АО «НИИАС») определяет техническую политику ОАО «РЖД» в части разработки и внедрения систем технической безопасности. Материалы раскрывают принципы формирования технических заданий и последующего подбора оборудования для «умных переездов» и систем интеллектуального видеонаблюдения.

В настоящее время остро стоит вопрос снижения рисков возникновения происшествий на железнодорожных переездах. По данным Центральной дирекции инфраструктуры-филиала ОАО«РЖД», на железнодорожных переездах за 2017 год всего зафиксировано: случаев ДТП— 263, на переездах с дежурным работником — 9, число погибших в ДТП— 67 человек. За первое полугодие 2018 года зафиксировано: случаев ДТП— 138, на переездах с дежурным работником — 6, число погибших в ДТП — 25 человек.

Неутешительная статистика заставляет принимать решительные меры, начиная от сокращения количества железнодорожных переездов и заканчивая разнесением путей на разные уровни посредством создания платных путепроводов.

На первый взгляд разнесение автомобильных и железных дорог на разные уровни является очевидным решением проблемы. Однако реализация подобных мер несет в себе значительные экономические и социальные издержки, а также финансовые и временные затраты, которые могут фактически свести на нет эффективность проекта.

Важно понимать, что в вопросах обеспечения безопасности граждан экстенсивные методы решения проблем должны уступать место интенсивным. Внедрение передовых технологий является альтернативным способом улучшения существующих систем предупреждения на железнодорожных переездах.

В сфере транспортной безопасности, касающейся вопросов происшествий на железнодорожных переездах, в АО «НИИАС», ведется работа по разработке и внедрению опытного образца системы автоматизированного удаленного управления переездами (далее АУУП) на основе безлюдной технологии на переезде ст. «Конармейская» Северо-Кавказской железной дороги.

Система АУУП позволит решить задачу автоматизированного управления переездом для повышения уровня безопасности за счет минимизации человеческого фактора при принятии решения о включении заградительных светофоров перед приближающимся поездом, а также для сокращения издержек на содержание железнодорожных переездов и сокращения  эксплуатационных расходов.

Уникальность работы заключается в наличии подсистемы автоматического контроля зоны переезда (далее АКЗП), которая оповещает машинистов приближающихся поездов о наличии препятствий для движения поезда через переезд.

АКЗП включает в себя три взаимодополняющих канала получения информации об обстановке в контролируемой зоне железнодорожного переезда:

• специализированную видеосистему;
• всепогодную лазерную сканирующую систему;
• систему радиолокационных датчиков для автоматического обнаружения различных объектов в контролируемой зоне с помощью комплексной интеллектуальной обработки данных.

Информация передается оператору в режиме реального времени, при любых погодных условиях, что, несомненно, является объективным преимуществом данной подсистемы.

Подсистема АКЗП позволяет реализовать в АУУП режим автоматического включения заградительных светофоров в случае выявления препятствий для движения поезда через переезд. При этом в АУУП предусматриваются органы удаленного управления, позволяющие оператору АУУП включать заградительные светофоры, не дожидаясь их автоматического включения.

АУУП содержит подсистему управления и связи, которая обеспечивает передачу сформированных оператором команд, контроль устройств ограждения переезда, взаимодействие с системой автоматической переездной сигнализации, передачу контрольной информации о состоянии устройств переезда на пульт оператора.

Стоит отметить, что в настоящий момент существует отечественный аналог АУУП, такой как универсальное устройство заграждения переездов (далее УЗПУ) с единым контроллером управления переездом (далее ЕКУП).

УЗПУ направлен на автоматизацию обнаружения препятствий для движения поезда через переезд и в целом на повышение безопасности движения поездов на переездах.

Ключевыми преимуществами АУУП, в сравнении с УЗПУ, являются:

• режим автоматического включения заградительных светофоров в случае выявления препятствий для движения поезда через переезд;
• выполнение работ по доказательству безопасности функции контроля отсутствия препятствий для движения поезда через переезд;
• лазерные датчики высокой точности сканирования (в т.ч. в сложных погодных условиях);
• обнаружение неметаллических объектов в контролируемой зоне железнодорожного переезда;
• автоматическое распознавание препятствий по видеоданным на основе алгоритмов технического зрения (видеоаналитика).

Системы интеллектуального видеонаблюдения для ОАО «РЖД»

 КЛЮЧЕВЫЕ ПРОИЗВОДИТЕЛИ

Современная видеоаналитика опирается на алгоритмы обработки изображения и распознавания образов, позволяющие анализировать видео без прямого участия человека. Эта технология использует методы компьютерного зрения для автоматизированного сбора данных на основании анализа потокового видео, с последующей его обработкой и передачей. Видеоаналитика в большинстве случаев используется в составе интеллектуальных систем видеонаблюдения (CCTV, так называемых замкнутых системах, системах охранного видеонаблюдения, системах управления бизнесом и системах видеопоиска).

Основными производителями рынка аппаратно-программных средств ССТV являются AVer, Information Inc., Avigilon, Axis, Agent Vi, Bosch, Canon, DSSL, Hikvision, LG, Mobotix, Macroscop, Indigo Vision, ITV|AxxonSoft, Panasonic, PELCO, RVi, (RIVA), Smartec, SONY, Samsung, Technoware,

VCA Technology, ViDiCore Gmbh, UDP Technology, «Видеоинтеллект», «Вокорд», «Синезис», «Спецлаб», TRASSIR, ISS, «Интегра-С» и др.

АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ ВИДЕОАНАЛИТИКИ

Различают следующие типы систем видеоаналитики

Серверная видеоаналитика

Наиболее распространенная реализация видеоаналитики, позволяет легко встраивать решение в существующий техпроцесс и использовать сеть видеорегистрирующих устройств объекта.

Видеоаналитика выполняет централизованную обработку видеоданных на сервере. Сервер анализирует видеопотоки от множества камер или кодеров на центральном процессоре (CPU) или на графическом процессоре (GPU), например DSSL, ITV|AxxonSoft т. д.

Преимуществом данного типа видеоаналитики является возможность комбинирования алгоритмов видеоаналитики на одной аппаратной платформе.

Недостаток серверной видеоаналитики — непрерывная передача видео от источника видеоданных на сервер, что создает нагрузку на каналы связи и требует мощных вычислительных ресурсов, наращивания объемов серверной платформы в случае увеличения разрешения.

Встроенная видеоаналитика

Получила широкое распространение в последние годы. Реализовывается в источнике видеоданных, то есть в камерах и кодерах. Некоторые производители поставляют открытые платформы (Axis, Bosch и т. д.) для установки своих алгоритмов на устройствах. Встроенная видеоаналитика, как правило, работает на выделенном процессоре, архитектуры DSP (наиболее часто встречаемый в камерах и энкодерах Hikvision, RVi, Smartec VCA Technology, Technoware, ViDiCore Gmbh, UDP Technology), ASIC/FPGA/ARM/x86 (Axis, Bosch, Samsung, Sony). Устройства обрабатывают видеоданные и передают результаты (метаданные) вместе с видеопотоком.

Преимуществом данного типа видеоаналитики является уменьшение нагрузки на каналы связи, на сервер обработки видеоданных, возможность работы с большими видеоданными, не затрачивая ресурсы на декомпрессию видеоданных. Встроенная видеоаналитика увеличивает эффективность использования каналов связи и серверов.

Распределенная видеоаналитика

Это гибридное решение, в данной аналитике обработка распределена между источником видеоданных и центральным оборудованием. Примером выступает распределенная сеть периметрального слежения. Обнаружение объектов производится в источнике видеоданных, а сопоставление результатов — между несколькими источниками на сервере или промежуточном IP-концентраторе со встроенной аналитикой (например, VCA Technology, bridge).