Горка-ПРО: Интерактивный комплекс управления сортировочной горкой

Организация перевозочного процесса

Проект 1807

Куйбышевская железная дорога

Быватова
Ольга Николаевна

автор проекта, инженер I категории станции Биклянь
Быватов
Артур Павлович

дежурный по железнодорожной станции
Свинчеко
Роман Аркадьевич

заместитель начальника станции Биклянь

Заказчик

ОАО "РЖД"
Конечный потребитель

Дежурные по сортировочной горке
Смежные подразделения

Дирекция управления движением – участие в разработке сценариев нештатных ситуаций; Дирекция тяги – обеспечение корректной имитации работы маневровых локомотивов; Учебные центры ОАО "РЖД" – адаптация методик обучения и проведение тренингов.
Вовлеченность внешнего контура

Разработчики программного обеспечения и имитационных тренажеров– создание и техническая поддержка тренажера; Учебные заведения и профильные ВУЗы – участие в тестировании и доработке образовательных программ.
Защита интеллектуальной собственности

Не требуется
Стадия жизненного цикла проекта

Концептуальное описание решения (формирование требований к решению)

Сведения о ранее полученных охранных документах

Не требуется

В рамках данного проекта на использование тренажера для обучения дежурных по сортировочным горкам и внедрения технологий искусственного интеллекта, не требуется получение специальных охранных документов, поскольку проект направлен исключительно на улучшение учебного процесса и оптимизацию производственных операций. В процессе разработки и внедрения тренажера будут учтены все требования безопасности, а также правила охраны труда и защиты персональных данных, что обеспечит соблюдение законодательных и нормативных актов в данной области. Если в процессе реализации проекта потребуется дополнительное получение охранных документов, таких как лицензии или разрешения, они будут оформлены в соответствии с установленными требованиями и с учетом всех соответствующих норм.

Проблематика

Современные технологические и инфраструктурные изменения в железнодорожной отрасли требуют постоянного совершенствования подготовки персонала. Существующие тренажерные комплексы обеспечивают базовое обучение дежурных по сортировочной горке, однако недостаточно охватывают отработку нестандартных и аварийных ситуаций. Это создает необходимость в разработке нового поколения имитационных тренажеров, способных моделировать сложные сценарии работы и формировать алгоритмы оперативного принятия решений.

Предлагаемое решение

Для повышения уровня подготовки ДСПГ и минимизации рисков предлагается внедрение имитационного тренажера, моделирующего нестандартные и аварийные ситуации, описанные в распоряжении ЦД-344/р от 27.12.2023 г. «Порядок оперативных действий работников хозяйства перевозок, связанных с движением поездов и маневровой работой, в аварийных и нестандартных ситуациях».

Функциональные возможности тренажера:
Моделирование отклонений от нормального хода роспуска (изменение программы, нерасцепы, нагон отцепов, переполнение путей, появление запрещенных вагонов к роспуску и др.).

Отработка действий при отказах горочных устройств и устройств СЦБ (сбои ФЭУ, рельсовых цепей, замедлителей, стрелочных переводов).
Тренировка ручного управления и аварийных процедур (перевод на маршрутный режим, работа с ложной индикацией, остановка отцепов в критических ситуациях).
Динамическая сложность сценариев – адаптация под уровень подготовки оператора.
Автоматический разбор ошибок и рекомендации – анализ действий обучаемого, визуализация последствий ошибок.
Интерактивные учебные модули – проверка знаний и практическое закрепление инструкций.
Индивидуальные аккаунты для каждого дежурного – отслеживание прогресса работника, включая статистику по выполненным заданиям и результатам тестов.
Использование искусственного интеллекта:
Тренажер будет работать с помощью искусственного интеллекта (ИИ), который будет строить поведенческую модель каждого участника.
Анализ стиля работы – ИИ будет отслеживать, насколько часто дежурный выбирает определённые решения, выявлять повторяющиеся ошибки или «паттерны» поведения.
Адаптивное обучение – тренировки будут подстраиваться под индивидуальные ошибки и поведение дежурного по сортировочной горке, помогая ему улучшать свои навыки и избегать частых ошибок.

Многозадачность и взаимодействие:
В отличие от традиционных тренажеров, которые работают с одним человеком, данный тренажер предусматривает многозадачность и возможность взаимодействия с другими сотрудниками. Например, дежурный по горке может работать в режиме координации с диспетчерами, машинистами и другими службами, что отражает реальные условия работы на сортировочной горке. Это позволяет тренировать не только индивидуальные навыки, но и эффективное взаимодействие в команде.

Продукт проекта

Интерактивный имитационный тренажер представляет собой программное обеспечение, предназначенное для обучения и тренировки дежурных по сортировочной горке. Тренажер моделирует различные нестандартные и аварийные ситуации, с которыми дежурные по сортировочной горке могут столкнуться при роспуске составов. В отличие от традиционных тренажеров, продукт использует искусственный интеллект (ИИ) для анализа стиля работы каждого пользователя и адаптации тренировочного процесса под его слабые стороны.

Альтернативы и аналоги

Традиционные тренажеры на основе симуляторов
Интерактивные тренажеры с заранее запрограммированными сценариями
Системы дистанционного обучения (онлайн-курсы и тренировки)
Системы с виртуальной реальностью (VR)
Использование игровых платформ для обучения

Что сделано в рамках проекта и какова роль проектной команды

В рамках проекта был создан детализированный проектный план, включающий описание функционала тренажера, требований к аппаратному и программному обеспечению, а также условий эксплуатации. Проектная команда разработала концепцию тренажера, которая сочетает в себе новейшие достижения в области искусственного интеллекта и позволяет моделировать широкий спектр нестандартных и аварийных ситуаций для дежурных по сортировочной горке.

Перспективы развития решения после реализации проекта

После успешной реализации тренажера для дежурных по сортировочной горке, существует несколько перспективных направлений для дальнейшего развития и улучшения решения, что обеспечит его долгосрочную эффективность и адаптацию к изменениям в производственной среде.

Расширение функционала тренажера

Дополнительные сценарии нестандартных ситуаций: В будущем тренажер может быть дополнен новыми сценариями аварийных ситуаций, которые могут возникать на сортировочных горках, учитывая изменения в технологиях и процессах. Это позволит обеспечить более полную подготовку персонала к разнообразным вызовам.
Моделирование различных типов сортировочных горок: В рамках развития тренажера можно создать дополнительные модули для симуляции различных типов сортировочных горок, что повысит универсальность системы и позволит адаптировать тренажер под разные станции и условия.

Интеграция с другими тренажерами и системами обучения

Многосетевое обучение: В перспективе можно создать систему, которая объединяет тренажеры для дежурных по горке с тренажерами для других сотрудников, таких как маневровые диспетчеры, машинисты и др. Это обеспечит комплексную подготовку сотрудников, с возможностью многозадачного взаимодействия между различными службами.
Виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR): Для более глубокой имитации реальных ситуаций можно интегрировать возможности виртуальной и дополненной реальности, что позволит дежурным по горке пройти тренировки в максимально приближенной к реальности обстановке.

Совершенствование системы искусственного интеллекта

Обучение на основе больших данных: Система искусственного интеллекта тренажера может использовать данные о реальных действиях сотрудников для создания еще более точных моделей поведения. Это будет включать анализ и предсказание ошибок на основе данных о действиях работников на протяжении их карьерного пути.
Гибкость и адаптивность: Искусственный интеллект может дополнительно улучшить адаптивность тренажера, подстраиваясь под индивидуальные особенности каждого сотрудника, предоставляя рекомендации по улучшению навыков и помогая избегать повторяющихся ошибок.

Оценка и повышение эффективности

Методики анализа результатов: В дальнейшем возможно внедрение более сложных алгоритмов для анализа прогресса участников, а также их взаимодействия с другими сотрудниками. Это позволит более точно оценивать эффективность тренировок и вносить коррективы для повышения общего уровня подготовки.
Введение системы сертификации: Можно интегрировать тренажер в процесс сертификации сотрудников, где успешное прохождение тренировки будет подтверждать квалификацию и готовность к реальной работе. Это будет способствовать повышению стандарта безопасности движения и надежности работы на сортировочных горках.

Автоматизация управления процессами

Автоматизация отчетности и анализа: Разработка системы автоматизированной отчетности и анализа работы тренажера поможет руководителям оперативно отслеживать прогресс сотрудников, а также выявлять тренды и проблемы в обучении.

Продление срока эксплуатации и обновления системы

Регулярные обновления программного обеспечения: Для обеспечения актуальности и эффективности тренажера будет разрабатываться регулярная система обновлений, которая будет учитывать изменения в технологии сортировки, а также новые требования безопасности и эффективности работы.
Поддержка инновационных технологий: В перспективе тренажер может быть дополнен новыми инновационными технологиями, такими как машинное обучение, нейросети, что позволит тренажеру продолжать развиваться и адаптироваться к новым вызовам в железнодорожной отрасли.

В результате

Эти перспективы развития позволяют не только улучшить качество обучения дежурных по сортировочной горке, но и обеспечить долгосрочную эффективность тренажера, адаптируя его к изменениям в железнодорожной отрасли, технологиях и потребностях сотрудников.

Необходимые ресурсы и затраты на реализацию проекта

Для успешной реализации проекта по разработке и внедрению тренажера для дежурных по сортировочной горке потребуется комплексный подход, включающий технические, кадровые и финансовые ресурсы. Проект требует значительных инвестиций, как в разработку программного обеспечения, так и в инфраструктуру для обеспечения функционирования тренажера в реальных условиях.

Технические ресурсым

Программное обеспечение: Разработка и интеграция программного обеспечения для тренажера, включая создание интерфейса для пользователя, системы моделирования ситуаций, работы с искусственным интеллектом и анализа данных. Поддержка технологий виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR) для создания более реалистичных тренажеров. Создание системы анализа данных и отчетности для оценки работы сотрудников и совершенствования системы обучения. Разработка алгоритмов машинного обучения для построения поведенческих моделей и адаптации тренажера под индивидуальные особенности каждого дежурного.
Серверное оборудование: Развертывание серверной инфраструктуры для хранения данных, обработки информации и поддержки работы тренажера. Это включает аренду или покупку серверов, а также настройку системы резервного копирования и защиты данных. Разработка и настройка облачной инфраструктуры для гибкости и масштабируемости.
Технические средства для VR/AR: Специальные устройства для работы с виртуальной и дополненной реальностью: шлемы виртуальной реальности (VR), сенсоры, контроллеры и другие устройства, необходимые для полноценной симуляции.

Кадровые ресурсы

Разработка программного обеспечения: Команда разработчиков ПО, включая специалистов по искусственному интеллекту, программистов для работы с VR/AR, аналитиков данных и тестировщиков. Время работы специалистов по системной интеграции для взаимодействия с уже существующими системами управления сортировочными горками и железнодорожным оборудованием. Разработчики интерфейсов для пользователей и UX/UI-дизайнеры для создания удобного и интуитивно понятного интерфейса.
Экспертные консультации: Привлечение специалистов в области железнодорожного транспорта и безопасности, чтобы тренажер точно соответствовал требованиям и специфике работы дежурных по сортировочной горке. Консультанты по машинному обучению для оптимизации и обучения искусственного интеллекта.
Персонал для тестирования и внедрения: Операторы тренажера и тестировщики, которые будут проверять работоспособность всех функциональных элементов системы и ее готовность к эксплуатации. Технические специалисты для подготовки и настройки оборудования для эксплуатации.
Обучение персонала: Организация обучения для сотрудников, которые будут работать с тренажером, включая инструктаж по использованию системы, а также обучающие курсы по безопасности и процедурам.

Финансовые ресурсы

Разработка и закупка оборудования: Стоимость лицензий и подписок на программное обеспечение для моделирования, аналитики и работы с искусственным интеллектом. Стоимость специализированного оборудования, включая устройства VR/AR, серверы, компьютеры для работы тренажера.
Закупка и обслуживание серверов: Инвестиции в облачные серверы или покупка физических серверов для поддержки тренажера. Эти затраты могут варьироваться в зависимости от уровня доступности, скорости и мощности серверной инфраструктуры.
Инфраструктурные расходы: Оборудование рабочих мест для сотрудников, которые будут пользоваться системой.
Поддержка и обслуживание: Расходы на техническую поддержку системы после внедрения, включая обслуживание серверов, обновления ПО, устранение возможных неисправностей и оптимизацию работы системы. Стоимость периодических обновлений тренажера, включая добавление новых функций и улучшение моделей искусственного интеллекта.

Время и планирование

Разработка и внедрение: Ожидаемый срок разработки тренажера – 12 месяцев. Время, необходимое для тестирования, получения обратной связи и улучшения тренажера, составляет 3-6 месяцев после начала использования.
Техническая поддержка и обновления: После внедрения, проектная команда будет работать над поддержкой системы и улучшением тренажера в течение 3-5 лет с периодическими обновлениями.
Общая стоимость проекта (включая все расходы): от 37 142 000 до 44 988 000 рублей. Подробный расчет затрат на реализацию проекта приведен в дополнительных материалах (Экономический эффект).

Планируемые эффекты

Улучшение качества обучения и подготовки дежурных

Внедрение тренажера позволит обеспечить более высокое качество подготовки сотрудников, благодаря интерактивному обучению с реальными сценариями. ДСПГ будут получать более точные и оперативные навыки, что снизит вероятность ошибок в реальных ситуациях на сортировочных горках.
Персонализированное обучение

Использование искусственного интеллекта и алгоритмов машинного обучения для адаптации тренажера под индивидуальные особенности каждого сотрудника позволит создать персонализированные программы обучения. Это повысит эффективность тренировок, так как они будут ориентированы на исправление конкретных ошибок и улучшение слабых сторон.
Оптимизация процессов и повышение безопасности

Система анализа данных и отчетности позволит выявить возможные слабые места в обучении и взаимодействии с другими службами, что приведет к оптимизации процессов работы и повышению уровня безопасности на железнодорожных объектах.
Повышение эффективности взаимодействия с коллегами

Включение функций многозадачности и взаимодействия с другими сотрудниками (диспетчерами, машинистами и т.д.) улучшит координацию действий, что ускорит решение нестандартных ситуаций и повысит общую эффективность работы команды.
Долгосрочное улучшение навыков сотрудников

Регулярное использование тренажера для тренировок в реальных условиях позволит сотрудникам не только поддерживать свою квалификацию на высоком уровне, но и развивать дополнительные навыки, такие как стрессоустойчивость, принятие решений в нестандартных ситуациях и оптимизация работы в условиях ограниченного времени.
Снижение затрат на обучение и сокращение времени на подготовку

Благодаря виртуальным тренировкам и минимизации необходимости в реальных учениях на сортировочных горках, проект позволит сократить затраты на традиционные тренировки, а также значительно сократит время, необходимое для подготовки новых сотрудников.
Инновационный подход в обучении

Внедрение VR/AR технологий в процесс обучения делает его более увлекательным и эффективным, привлекая сотрудников к обучению в инновационной, интерактивной среде, что повышает мотивацию и вовлеченность.
Аналитика и мониторинг эффективности

Возможность отслеживания прогресса каждого сотрудника с помощью индивидуальных аккаунтов позволит руководителям оперативно реагировать на недостатки в обучении и корректировать процесс подготовки для повышения его эффективности.

Количественные показатели

Увеличение скорости обучения

Сокращение времени подготовки одного сотрудника на 30-40% по сравнению с традиционными методами (время, необходимое для освоения всех рабочих сценариев и процедур).
Снижение ошибок при выполнении рабочих задач

Уменьшение количества ошибок при работе дежурных по сортировочной горке на 20-30% в первые 6 месяцев эксплуатации тренажера, благодаря персонализированному обучению и регулярным тренировкам.
Повышение эффективности взаимодействия между сотрудниками

Увеличение скорости решения оперативных задач, улучшение координации между дежурными, диспетчерами и машинистами, с сокращением времени отклика на 15-20% при работе в реальных условиях.
Снижение расходов на обучение

Сокращение затрат на обучение сотрудников на 10 960 000 рублей в год в результате минимизации необходимости в реальных тренингах, командировок до места проведения обучения и т.д.
Увеличение доли сотрудников с высокой квалификацией

Повышение уровня квалификации сотрудников, которые успешно прошли тренировки в тренажере, на 20-25% в течение первых 12 месяцев после внедрения.
Повышение уровня удовлетворенности сотрудников обучением

Ожидаемое увеличение удовлетворенности сотрудников процессом обучения и подготовки на 15-20%, что измеряется через опросы и обратную связь.
Увеличение производительности труда

Ожидаемое повышение производительности труда сотрудников, работающих с тренажером, на 10-15% благодаря улучшению скорости и качества выполнения задач.
Повышение уровня безопасности

После внедрения имитационного тренажера ожидаемый эффект сокращения «событий» на 45%, что напрямую связано с улучшением навыков дежурных и повышением их готовности к нестандартным ситуациям.
Количественные результаты в анализе и отчетности

Увеличение точности аналитических отчетов на 20-30%, что позволит более эффективно планировать дальнейшее развитие системы обучения и оптимизацию рабочих процессов.

Экономический эффект

12 889 717 руб.

Общий экономический эффект от реализации проекта в год. Подробный расчет приложен в дополнительных материалах (Экономический эффект).

Анализ рисков

Невозможность интеграции с существующими системами: Сложности в интеграции тренажера с уже существующими.
Ошибки в программном обеспечении: Возможность появления багов и ошибок в программном обеспечении, особенно в компонентах, связанных с искусственным интеллектом и виртуальной реальностью, что может повлиять на работу тренажера и задержать запуск.
Невозможность обеспечения корректной работы VR/AR технологий: Проблемы с функционированием оборудования виртуальной и дополненной реальности, недостаточная точность работы сенсоров и контроллеров, что может снизить эффективность тренажера.

Дорожная карта проекта

01.03.2025

Подготовительный: Анализ требований: Сбор и анализ требований к тренажеру, проведение встреч с будущими пользователями для уточнения функционала. Разработка проектной документации: Создание технического задания, определение объема работ и распределение ресурсов.
Ответственные: Касьянова Ольга Николаевна, Быватов Артур Павлович, Свинченко Роман Аркадьевич

02.10.2025

Разработка и проектирование: Разработка программного обеспечения: Создание системы моделирования ситуаций, интерфейсов для пользователей, разработка и интеграция с AI для анализа поведения сотрудников. Разработка виртуальной и дополненной реальности (VR/AR): Проектирование и разработка модулей для VR/AR, адаптация тренажера для работы с устройствами (шлемы, контроллеры и сенсоры). Алгоритмы машинного обучения: Создание и настройка алгоритмов для построения поведенческих моделей и адаптации тренажера под каждого дежурного. Разработка системы анализа данных и отчетности: Создание механизмов для сбора и анализа данных о деятельности сотрудников, для выявления ошибок и улучшения процесса обучения.
Ответственные: IT-отдел ОАО "РЖД"

01.04.2025

Подготовка инфраструктуры: Установка серверного оборудования: Аренда или покупка серверов, настройка облачной инфраструктуры для хранения данных и обеспечения работы тренажера. Настройка VR/AR оборудования: Закупка и настройка шлемов виртуальной реальности, контроллеров и других устройств для тренажера. Интеграция с существующими системами: Взаимодействие с системами управления сортировочными горками для синхронизации данных и процессов.
Ответственные: технический отдел ОАО "РЖД"

01.07.2025

Тестирование и настройка: Тестирование системы: Проведение тестов на функциональность тренажера, проверка взаимодействия с пользователями (дежурными), корректности работы AI и VR/AR компонентов. Пилотное тестирование с реальными пользователями: Привлечение группы сотрудников для тестирования тренажера, сбор отзывов и исправление ошибок. Подготовка и обучение персонала: Обучение сотрудников, которые будут работать с тренажером, проведение инструктажей и практических занятий.
Ответственные: отдел кадров ОАО "РЖД", студенты железнодорожных ВУЗов, для тестирования имитационного тренажера

01.09.2025

Внедрение и эксплуатация: Запуск тренажера в эксплуатацию: Окончательная настройка и внедрение тренажера в работу. Начало полноценного обучения и использования тренажера для дежурных по сортировочной горке. Мониторинг работы: Постоянное отслеживание работы системы, анализ эффективности и выявление возможных улучшений. Поддержка и обслуживание: Организация технической поддержки, обновления ПО, улучшения тренажера, добавление новых функций на основе обратной связи от пользователей.
Ответственные: IT-отдел ОАО "РЖД", технический отдел ОАО "РЖД"

01.11.2026

Оптимизация и развитие (по мере необходимости) Анализ и оптимизация: На основе полученных данных о функционировании тренажера и отзывов пользователей проводить оптимизацию алгоритмов и интерфейсов. Обновление и расширение функционала: Добавление новых функциональных возможностей, улучшение качества тренировок, расширение возможностей AI для анализа и адаптации.
Ответственные: IT-отдел ОАО "РЖД", технический отдел ОАО "РЖД"

Презентация проекта