ИСУДП «Прогноз»

Лаборатория волновых процессов и систем управления МФТИ

Автоматизированная система оптимизации расписания движения ЖД-транспорта «Прогноз»

Разработали и внедрили в эксплуатацию интеллектуальную систему для железнодорожного транспорта ИСУДП «Прогноз». Она за три секунды составляет новый график движения поездов в случае аварийной ситуации.

О системе и проекте

Система обеспечивает построение нормативных графиков движения поездов и контроль их исполнения, прогнозирование нештатных ситуаций и оперативный поиск возможных решений по исправлению вплоть до возврата в график. При этом использование технологий ИИ впервые позволило решить задачу поиска оптимального расписания движения в полностью автоматическом режиме. Время формирования корректного нормативного графика системой составляет несколько секунд, в то время как в существующей практике данная процедура может занимать от нескольких дней до нескольких недель в зависимости от сложности железнодорожного участка.

Повышение эффективности
железнодорожных перевозок за счет:

Исключения ошибок и человеческого фактора

Повышение эффективности принимаемых мер за счет использования новейших методов искусственного интеллекта и решения задачи перепланирования графика движения как на коротких, так и на более длительных интервалах времени.
Уменьшения времени простоя поездов в аварийных ситуациях

Обнаружение конфликтных ситуаций, негативно влияющих на выполнение нормативного графика движения поездов, и поиск возможных решений.
Оптимального распределения нагрузок на участок

Построение оптимальных плановых графиков железнодорожного движения.
Сокращения затрат на диспетчерскую работу

Моделирование движения поездов по выделенному участку с учетом текущего состояния участка и возможностью прогнозирования развития транспортной ситуации.

Опытная эксплуатация

Искусственный интеллект уже помогает в организации движения поездов на стратегически важном для экономики Казахстана участке – Жетыген – Алтынколь, в диспетчерском центре КЖД в г. Алма-Ата в Казахстане. Этот участок железной дороги ведет на границу с Китаем. По участку проходит в среднем около 40 поездов в сутки

Протяжённость магистрали – 191 км. Организация движения поездов на этом участке полностью автоматизирована. При штатной ситуации, когда поезда движутся по нормативному графику, никакого вмешательства в работу диспетчера не требуется. Но при малейшем временном сбое нейросеть может выдавать прогноз развития ситуации на сутки вперед, так как задержка одного поезда влечет цепь событий, влияющих на дорожную ситуацию на всей магистрали.

Автоматизируем движение поездов совместно с группой компаний 1520. Это один из ведущих производственно-строительных холдингов России, который специализируется на проектировании и строительстве железных дорог.

За три секунды составить график поездов в аварийной ситуации

На поиск пути выхода даже из аварийной ситуации (составление нового графика движения с учетом ремонтных работ и перенаправление составов на новые пути) интеллектуальной системе «Прогноз» необходимо не больше 3 секунд. Для сравнения: на решение аналогичной по сложности задач профессиональному диспетчеру потребуется гораздо больше времени.

Еще больше достижений

Интеграция в системы диспетчерской централизации

Система «Прогноз» способна интегрироваться, в имеющиеся системы диспетчерской централизации (ДЦ), расширяя их функционал, (в том числе оборудованные системой МПЦ разработки ГК «1520 Сигнал», ДЦ «СЕТУНЬ» и ДЦ «Диалог», которые охватывают более 80% железных дорог России).
Формирование графика поездов ускорено с 7 дней до 20 секунд

В 2021 году с помощью системы было разработано расписание для однопутного диспетчерского участка Монгольской (Улан-Баторской) железной дороги протяженностью 125 км. Время формирования корректного нормативного графика движения поездов на участке с интенсивностью 50 пар поездов в сутки сокращено с 7 дней до 20 секунд.
Премия «Технологический прорыв 2022»

Проект был удостоен премии «Технологический прорыв 2022»: «Проект с наивысшим потенциалом применения (в том числе экспортным)». Премия вручалась лидерам проектов, ученым и разработчикам, которые внесли большой вклад в развитие технобизнеса и достижение технологического суверенитета Российской Федерации.
1 место в треке RL в соревнованиях Flatland

Соревнования Flatland направлены на развитие многопользовательского обучения с подкреплением в области задач по переназначению расписаний. Чемпионат организован Швейцарскими федеральными железными дорогами (SBB) для решения актуальных проблем для транспортных и логистических компаний по всему миру.