Анализом состояния железнодорожных путей с помощью математических методов занялись в НГТУ НЭТИ
В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ разрабатывают способ контроля состояния железнодорожных путей. Речь идет о создании точного цифрового образца комплекса инженерных сооружений, который поможет выявить дефекты на путях и вовремя их устранить.
В НГТУ НЭТИ предложили эффективный способ следить за состоянием железнодорожных путей с помощью математического метода выправки. По словам студентки факультета прикладной математики и информатики Елизаветы Осинцевой, он заключается в создании точного цифрового паспорта железнодорожных путей на заданных участках всех типов — прямых, переходных (плавно изменяющих направление) и круговых (поворотных).
«Со временем пути деформируются из-за эксплуатации, перепадов температур, нагрузок и других факторов. Традиционно их состояние проверяют вручную: для обследования участков задействуют технику и специалистов, что долго и дорого. Новый способ контроля за состоянием путей позволит автоматизировать процесс. Собранные с лазерного сканера (лидара) данные можно будет сравнить с эталонным планом пути и выявлять потенциальные дефекты. Это позволит быстрее находить проблемные участки и отправлять специалистов только туда, где действительно нужна проверка», — рассказала Елизавета Осинцева.
Как отметила студентка, математические методы позволяют автоматизировать анализ данных и исключают необходимость ручного обследования каждого метра пути. От использования ИИ было решено на время отказаться в пользу проверенных алгоритмов. «На нашем факультете создана рабочая группа под руководством доцента кафедры теоретической и прикладной информатики кандидата технических наук Виталия Карманова. В исследованиях мы применяем и сравниваем различные методы вычисления кривизны пути, например, с помощью разностных аналогов производных, оценку стрел изгиба или сглаживающих сплайнов. Некоторые из них эффективны на большом количестве данных, но неустойчивы к шумам и погрешностям измерений, другие — наоборот. Поэтому наиболее эффективно использовать комплекс различных методов», — рассказала Елизавета Осинцева.
По словам разработчика, на отечественном рынке нет информации об аналогах такой системы. За рубежом программы для анализа железнодорожных путей существуют, но они, как правило, полностью не автоматизируют обработку данных. «Более того, мы делаем акцент на полной автоматизации анализа данных с лидара, что является новшеством даже в международной практике», — подчеркнула Елизавета Осинцева.
Напомним, ранее в НГТУ НЭТИ приступили к разработке программного обеспечения для создания цифровых моделей автомобильных дорог. Заказчиком выступило Территориальное управление автомобильных дорог Новосибирской области. Разработка программы позволит выполнять паспортизацию дорог и эффективно решать задачи, связанные с развитием автомобильной транспортной инфраструктуры Новосибирской области. Цифровая модель позволяет определять геометрические параметры, учитывать неровности, остановки, дорожные знаки и другие элементы тысяч километров дорог.