Analizując rynek na świecie widać, jak intensywnie rozwijają się systemy autonomicznego wykrywania obiektów na potrzeby kolei. Pomimo stałej poprawy stanu taboru i infrastruktury torowej i przytorowej pociągi jednak nadal nie są w stanie unikać zderzeń z przeszkodami, które mogą pojawić się na torach.
Takie kolizje powodują czasami wielomilionowe straty materialne związane z naprawą uszkodzonego torowiska, rozjazdów, systemów sygnalizacji. Generują też straty samych przewoźników zwłaszcza towarowych i wpływają na obniżony poziom satysfakcji użytkowników kolei w przewozach pasażerskich z tytułu znacznych opóźnień. Nie trzeba dodać, iż cześć z nich, związana z potrąceniami osób, prowadzi do uszczerbku na zdrowiu i nawet śmierci.
Celem niektórych projektów, realizowanych w ramach największej europejskiej inicjatywy kolejowej Shift2Rail, obecnie przekształconej we Wspólne Europejskie Przedsięwzięcie Kolejowe, jest rozwiązywanie problemów wykrywania i unikania kolizji z przeszkodami na liniach kolejowych. Systemy automatycznego wykrywania obiektów w odległości większej niż droga zatrzymania pociągu stanowią realne wyzwanie i są niezwykle użytecznym rozwiązaniem zarówno dla przewoźników, jak i zarządców infrastruktury. Niezmiennie jednak problemem pozostają kwestie zasięgu oraz pola widzenia działania systemu przy bardzo dużej liczbie zmiennych wpływających na drogę hamowania pociągu i dynamice zmian otoczenia.
Rozwiązaniem może być zastosowanie coraz to dokładniejszych i szybszych sensorów działających w różnych zakresach widma i technologiach, począwszy od mikro-radarów 3D 360o, lidaru, kamer bi-spektralnych, a skończywszy na kamerach termowizyjnych. Dla odbiorców takich rozwiązań nie sama technologia jest najważniejsza, a sam fakt uzyskiwania informacji o przeszkodach z jak największym wyprzedzeniem, niezależnie od ukształtowania terenu, pory dnia, roku, czy warunków pogodowych. Dlatego też badacze prowadzący międzynarodowe badania starają się opracować metody poprawiające zdolności detekcji takich systemów, np. poprzez dodanie komponentu powietrznego, czyli informacji o potencjalnych przeszkodach pochodzących z UAV (ang. unmanned aerial vehicle). Każde rozwiązanie powinno jednak spełniać minimalne wymagania wynikające z przyjętego modelu biznesowego i scenariuszy wykorzystania po jego praktycznym wdrożeniu.
Jedno wymaganie jest jednak wspólne dla budowy systemów wykrywania przeszkód na liniach kolejowych, tj. zwiększenie zasięgu wykrywania. Przeciętny skład z lokomotywą ważący około 300 ton, kursujący z prędkością 160 km/h, od rozpoczęcia tzw. nagłego hamowania do zatrzymania musi przejechać prawie 2 kilometry.
Opracowany przez konstruktorów INFRACERT TSI system Wirtualnego Asystenta Maszynisty jest nie tylko narzędziem wsparcia w codziennej pracy maszynistów, ale także przenośnym komputerem pokładowym pozwalającym na intuicyjna obsługę oraz podłączenie i wyświetlanie danych z różnych czujników, kamer w jednym miejscu, w jednym konfigurowalnym oknie ekranu urządzenia typu tablet. Mogą to być właśnie systemy wykrywania przeszkód, czujniki zmęczenia maszynisty, podsystemy sygnalizacji przejazdowej, itp.
Główny interfejs maszynisty WAM
Architektura modułowa systemu oraz otwarte interfejsy komunikacyjne pozwalają na integrację z rozwiązaniami innych producentów. INFRACERT TSI prowadzi również prace nad własnymi sensorami, tj. czujnik zmęczenia na bazie bezkontaktowych metod implementowalnych w fotel kierującego pojazdem, metod wizyjnych z obserwacją zachowań źrenicznych. Jest to też hiperspektralny system dalekiego zasięgu wczesnego ostrzegania w czasie rzeczywistym o pojazdach, osobach i obiektach na liniach kolejowych oraz przejazdach kolejowych pod kątem zapobiegania kolizjom i wypadkom, uszkodzeniom infrastruktury, obrażeniom i zgonom. Jest to unikalne rozwiązanie, które będzie wykorzystywać własną koncepcję kolejowej mapy nawigacyjnej wspomagającej działanie sensorów poprawiającej zakres detekcji do minimum 2 km.
System WAM jest jednak flagowym i bazowym systemem stanowiący integrator dla innych modułów rozszerzający jego zakres funkcjonalny i mający bezpośredni wpływ na poziom bezpieczeństwa w transporcie kolejowym. Więcej informacji o systemie WAM można znaleźć na stronie https://wam.infracert.com
System został opracowany w ramach Projektu „Wirtualny asystent maszynisty z nawigatorem szlaku – przyszłość systemu bezpieczeństwa w transporcie kolejowym – Maszynista 5.1” współfinansowanym przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Inteligentny Rozwój w ramach konkursu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju Szybka Ścieżka.
Infracert TSI sp. z o.o. realizuje projekt dofinansowany z Funduszy Europejskich pt.: „Wirtualny asystent maszynisty z nawigatorem szlaku – przyszłość systemu bezpieczeństwa w transporcie kolejowym – Maszynista 5.1.” współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014 – 2020 (PO IR), Priorytet I: Wsparcie prowadzenia prac B+R przez przedsiębiorstwa, Poddziałanie 1.1.1, Dofinansowanie projektu 5 936 207,00 PLN.
