Цифровая железнодорожная станция: как РЖД меняют модель управления сортировочным комплексом

В последние десятилетия на железных дорогах последовательно автоматизировались движение поездов, диагностика инфраструктуры и координация перевозочных процессов. Следующим объектом цифровой трансформации становится сортировочный комплекс — один из самых сложных на железнодорожной сети.

Пилотный проект «Цифровая железнодорожная станция», реализуемый РЖД на базе узловой станции Челябинск-Главный, нацелен не на внедрение отдельных роботов или информационных систем, а на комплексное изменение принципов управления станционной технологией за счет интеграции диагностики, планирования и исполнительных механизмов в единый цифровой контур. В таким масштабах цифровизация сортировочной станции проводится впервые в мире.

Опубликовано в журнале «Рынок подвижного состава. Тренды и технологии» к международной выставке ИННОПРОМ.

Следующий этап развития перевозочного процесса

Цифровая трансформация железнодорожного транспорта в значительной степени сосредоточена на беспилотных технологиях, развитии интеллектуальной инфраструктуры, внедрении систем предиктивной диагностики подвижного состава и автоматизации отдельных процедур. Однако по мере роста объемов перевозок все более заметным становится еще один резерв повышения эффективности — сокращение времени сортировки вагонов и повышение качества управления технологическими процедурами внутри станционных комплексов.

Скорость грузоперевозок определяется не только продолжительностью движения по участкам сети. Значительная часть эксплуатационной жизни вагона приходится на операции формирования, расформирования, технического и коммерческого осмотра поездов, маневровую работу и ожидание выполнения технологических операций. Поэтому повышение эффективности перевозочного процесса все чаще связывается не только с развитием магистральной инфраструктуры, но и с совершенствованием работы станционных комплексов.

В этой логике проект «Цифровая железнодорожная станция» (ЦЖС), реализуемый РЖД, представляет собой системный шаг во внедрении современных технологий на одном из наиболее сложных объектов железнодорожной инфраструктуры — сортировочной станции. При этом речь идет не только о внедрении перспективных технических средств. В основу проекта легло создание механизма автофиксации технологических событий напрямую средствами контроля и диагностики. Такой подход должен обеспечить переход от регулирования на основе информации, вводимой персоналом постфактум, к управлению на основе объективных данных, поступающих в систему в режиме реального времени.

Пилотной площадкой проекта стала станция Челябинск-Главный на Южно-­ Уральской железной дороге сети РЖД. На ее базе отрабатывается модель, в которой цифровая диагностика, программное планирование и роботизированные исполнительные системы сплачиваются в общую технологическую среду. По замыслу разработчиков, результаты этого синтеза должны стать основой для тиражирования отдельных компонентов или комплексных решений ЦЖС на других опорных сортировочных станциях сети, чтобы выполнять стратегическую задачу повышения производительности перевозочного процесса.

От автоматизации операций к единой цифровой модели

Появление проекта «Цифровая железнодорожная станция» стало следствием ограничений, с которыми столкнулись традиционные системы сортировочных станций. Несмотря на широкое распространение средств автоматизации и специализированных программных комплексов, значительная часть информации о ходе технологических процессов продолжает поступать после ручного ввода персоналом. В результате данные о выполнении операций нередко фиксируются с задержкой, что снижает оперативность планирования, усложняет контроль исполнения и ограничивает возможности дальнейшей автоматизации станционной работы.

Принципиальное отличие новой модели заключается в том, что она подразумевает автономное и мгновенное информирование о происходящих технологических событиях и реагирование на них. Такой подход отражает более широкое изменение философии управления станцией: если традиционная автоматизация в первую очередь помогает персоналу принимать решения и выполнять отдельные операции, то концепция ЦЖС предполагает постепенный переход к более широкой автоматизации при сохранении за человеком функций контроля и принятия ключевых решений. Поэтому проект изначально разрабатывался как единая система, увязывающая технологические цепочки работы станции в сквозной процесс на основе потока данных.

Концепция цифровой железнодорожной станции начала разрабатываться в 2018 году. В 2019-м заработал проектный офис ЦЖС, а на станции Челябинск-Главный стартовало внедрение систем цифрового контроля подвижного состава. В 2022 году НИИАС, Центральная дирекция управления движением и Департамент технической политики РЖД сформировали методологическую базу проекта.

В 2024 году завершилась разработка основных инфраструктурных решений и подготовка конструкторской документации по ключевым модулям. В 2025-м проект перешел к активной фазе испытаний, включая внедрение новых средств диагностики подвижного состава. Весной 2026 года готовность ЦЖС на станции Челябинск-Главный достигла 80% — к этому моменту в постоянную эксплуатацию были введены 17 технологических инноваций, еще семь проходили эксплуатационные испытания, функционировали 19 программных модулей и были построены 12 инфраструктурных объектов.
Архитектура новой модели управления станцией

Концептуально ЦЖС построена на взаимодействии двух взаимосвязанных контуров. Первый — информационно-планирующий — отвечает за формирование цифровой модели станции и поддержку технологического управления. В его задачи входят сменно-суточное и оперативное планирование, регулирование маневровой работы, контроль исполнения операций, анализ эксплуатационной деятельности и координация взаимодействия между различными участниками движения и перевозок.

Второй контур — контрольно-управляющий и инфраструктурный. Он обеспечивает получение объективной информации о происходящих на станции процессах и выполнение технологических операций с использованием автоматизированных средств. В его состав входят диагностические комплексы, системы контроля подвижного состава, исполнительные механизмы и специализированные роботизированные устройства.

Связующим элементом между двумя контурами выступает система контроля и подготовки информации о перемещениях вагонов и локомотивов на станции в реальном времени. Первоначально она создавалась как средство контроля движения подвижного состава, однако в ходе проекта ее функции были существенно расширены. Фактически система становится основой целостного информационного пространства станции, обеспечивая сбор объективных данных от различных устройств, актуализацию цифровой модели станции и обмен информацией между отдельными модулями ЦЖС.

Челябинск-Главный как полигон ЦЖС на практике

Станция Челябинск-Главный стала первой площадкой, где ключевые элементы ЦЖС проходят комплексную проверку в условиях реального перевозочного процесса. Здесь отрабатывается взаимодействие цифровой диагностики, систем планирования и исполнительных устройств, которые войдут в единую модель управления сортировочной станцией.

Один из важнейших компонентов проекта — автоматическая диагностика подвижного состава. На подходах к станции функционируют комплексы технического и коммерческого осмотра, способные выполнять почти 70 технических и свыше 40 коммерческих контрольных операций. Системы машинного зрения, лазерного сканирования и видеоконтроля позволяют автоматически выявлять проблемы ходовых частей, контролировать состояние тормозного оборудования и фиксировать неисправности. В 2025 году возможности комплекса были расширены за счет внедрения. подсистемы «Элемент», которая обеспечивает контроль подвижного состава со стороны рельсового уровня и позволяет выявлять отсутствующие детали и дефекты нижней части вагона.

Аналогичный подход применяется и к локомотивному хозяйству. Специальный диагностический комплекс контролирует состояние локомотивов по нескольким десяткам параметров, включая механическую часть, колесные пары, крышевое оборудование и токоприемники. Полученная информация используется для принятия решений о дальнейшем обслуживании подвижного состава.

В числе наиболее заметных решений ЦЖС — роботизированный комплекс расцепки вагонов на сортировочной горке. Технология позволяет выполнять одну из самых опасных операций без прямого участия человека в зоне движения на путях. Робот синхронизируется с процессом роспуска состава и работает как элемент автоматизированной горочной технологии, взаимодействуя с другими системами. На данный момент робот выполняет расцепку вагонов при скорости 5 км/ч, в планах увеличить ее до 7-10 км/ч.

Еще одним направлением роботизации стало применение мобильных комплексов автоматического отпуска тормозов в парке прибытия. На станции проходят эксплуатацию несколько гусеничных роботизированных платформ, предназначенных для выполнения операций, которые традиционно требовали пребывания работников непосредственно в междупутье. Дополнительный роботизированный модуль обеспечивает очистку междупутья, создавая условия для работы основных комплексов. Помимо сокращения времени выполнения операций такие решения рассматриваются как инструмент повышения безопасности труда.

Важную роль в проекте играет система «Автомашинист», предназначенная для автоматизации маневровой работы. С применением технического зрения она обеспечивает выполнение основных маневровых операций, включая движение по маршруту, прицепку и отцепку вагонов, а также надвиг составов на сортировочную горку. Всего проект ЦЖС на станции Челябинск-Главный предполагает комплектацию «Автомашинистом» и ввод в эксплуатацию 11 маневровых тепловозов нового поколения ТЭМ23А от «Трансмашхолдинга» и 15 модернизированных ТЭМ7А от «Синары — Транспортные Машины». При этом речь пока не идет о полностью автономной эксплуатации локомотивов: машинист сохраняет контроль над процессом и находится в кабине, выполняя функции оператора и обеспечивая безопасность движения.

Наряду с уже внедряемыми решениями в среде ЦЖС рассматриваются и перспективные технологии. В их числе — биоморфные роботизированные комплексы, оснащенные лидарами и камерами глубины, тестируемые в Ростове-на-Дону. Предполагается, что в дальнейшем они смогут использоваться для диагностики подвижного состава и контроля состояния инфраструктуры. Однако на текущем этапе такие решения находятся в стадии испытаний и пока не являются частью промышленной эксплуатации станции.

Показательно, что все перечисленные технологии в составе ЦЖС внедряются не как самостоятельные проекты. Их задача заключается в обеспечении работы общей системы, где данные, полученные средствами диагностики, используются для планирования операций, а роботизированные комплексы выступают исполнительным уровнем цифровой модели станции.

От пилотного проекта к тиражируемой платформе

Окончательные результаты проекта ЦЖС еще предстоит оценить после завершения всех испытаний и начала масштабирования решений на других объектах сети. Однако уже на текущем этапе разработчики и руководство РЖД видят в проекте несколько ключевых эффектов. Прежде всего речь идет о росте безопасности работ за счет сокращения числа операций, выполняемых персоналом в зоне движения подвижного состава. Также повышается качество управления станционной работой за счет использования объективных Цифровая железнодорожная станция: как РЖД меняют модель управления сортировочным комплексом данных в реальном времени и более точной координации участников перевозочного процесса. И общим результатом становится увеличение производительности сортировочного комплекса.

В мае на встрече с премьер-министром России Михаилом Мишустиным глава РЖД Олег Белозеров отмечал, что при внедрении решений ЦЖС рост перерабатывающей способности может достигать 10%, а потенциальный экономический эффект оценивается более чем в 1 млрд рублей для отдельной крупной сортировочной станции. Также в 2025-м генеральный директор НИИАС Александр Долгий заявлял, что предварительная оценка ежегодной экономии за счет кумулятивного эффекта от внедрения компонентов ЦЖС на опорных станциях сети составляет до 100 млрд рублей.

Для первой очереди тиражирования проекта до 2030 года первоначально были определены станции Кинель, Инская, Входная и имени Максима Горького. В 2025 году по результатам заседания секции Научно-технического совета РЖД их список пополнили Дема, Екатеринбург-Сортировочный, Московка и Тайшет. Также в запланированную вторую очередь попали еще 20 сортировочных станций РЖД. При этом модульная архитектура проекта позволяет кастомизировать сценарии масштабирования в зависимости от особенностей конкретного транспортного узла и его технологических задач.

В целом значение ЦЖС способно выйти за рамки модернизации конкретных станций. Если результаты испытаний подтвердят ожидаемые показатели, проект может стать основой для формирования новой модели управления сортировочными комплексами, в которой ключевую роль будут играть объективные данные, цифровые двойники и полностью автоматизированные технологические процессы под контролем человека.