Изначально научно-практические исследования в итоге привели к созданию системы обнаружения препятствий. Специалисты «ТМХ ИС» около пяти лет назад подключились к разработке гибридного маневрового локомотива с функцией дистанционного управления. Одной из технологий, которую необходимо было внедрить в рамках проекта, стало машинное зрение. При этом локомотив должен был не просто наблюдать и показывать машинисту обстановку вокруг, но и «считывать» различные препятствия.
Алгоритмы и нейросети, получая данные от лидаров и видеокамер высокого разрешения, формируют оперативную информацию для вывода на монитор машинисту в кабине управления.
— Достаточно сказать, что маневровые локомотивы двигаются с относительно небольшой скоростью, — поясняет ведущий конструктор бортовых систем Дмитрий Черкасов. — Соответственно, тормозной путь у маневрового локомотива гораздо меньше. Если локомотиву для экстренной остановки достаточно увидеть препятствие за 50, максимум 100 метров, то для электропоезда это совершенно другие цифры, в несколько раз выше. Так что, приступая к реализации нового проекта, мы понимали, что нам предстоит довольно большая научно-исследовательская работа. И она, помимо прочего, должна включать масштабные полигонные испытания подвижного состава, оборудованного камерами, сенсорами, вычислителями: чтобы собирать данные и тестировать технологию в разных режимах.
Машинное зрение сегодня широко востребовано на транспорте, особенно автомобильном: там шире рынок, небольшие тормозные пути машин, короткие циклы поездок «от стоянки до стоянки». Хотя ключевые принципы работы технологии схожи как на автотранспорте, так и на локомотивах, ее реализация на железных дорогах имеет ряд существенных отличий, которые усложняют разработку и внедрение. В частности, нужно учитывать тормозные пути протяженностью в сотни метров, сложноорганизованную специфическую инфраструктуру, знаки и сигналы, подаваемые людьми, сложный доступ к сбору данных и обкатке в реальных условиях, тяжелые условия эксплуатации и длинные циклы обслуживания. В зарубежных странах задачи в сфере автопилотирования для железнодорожного подвижного состава решают всего несколько исследовательских центров, расположенных в Австралии, Японии и Германии. В одном ряду с ними стоит и «ТМХ Интеллектуальные системы».