АВТОМАТИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И ОБСЛУЖИВАНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ: РОБОТЫ, БЕСПИЛОТНИКИ И ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ НА СЛУЖБЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ

AUTOMATION OF RAILWAY CONSTRUCTION AND MAINTENANCE: ROBOTS, UNMANNED AERIAL VEHICLES, AND ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN THE SERVICE OF INFRASTRUCTURE

Yefremova Tatiana Viktorovna

 Student, Faculty of Higher Education, Orenburg Railway Institute - branch of the Volga State University of Railway Transport,

Russia, Orenburg

Pees Valeria Alexandrovna

Student, Faculty of Higher Education, Orenburg Railway Institute - branch of the Volga State University of Railway Transport,

Russia, Orenburg

АННОТАЦИЯ

В тексте рассматриваются вопросы цифровой трансформации железнодорожной отрасли как ключевого фактора повышения конкурентоспособности и безопасности. Особое внимание уделено внедрению технологий искусственного интеллекта, робототехники и беспилотных систем в процессы строительства и эксплуатации путей. На примере Московского центрального кольца (МЦК) анализируются этапы перехода к автономному движению поездов (уровни GoA3 и GoA4), а также освещаются практические примеры применения роботов на сортировочных станциях и в обслуживании подвижного состава в России.

ABSTRACT

The text discusses the issues of digital transformation of the railway industry as a key factor in increasing competitiveness and safety. Special attention is paid to the introduction of artificial intelligence technologies, robotics and unmanned systems in the construction and operation of tracks. Using the example of the Moscow Central Ring (MCC), the stages of transition to autonomous train movement (levels GoA3 and GoA4) are analyzed, and practical examples of the use of robots at marshalling yards and in the maintenance of rolling stock in Russia are highlighted.

Ключевые слова: цифровая трансформация, беспилотные поезда, строительство, искусственный интеллект, робототехника, автоматизация инфраструктуры.

Keywords: digital transformation, unmanned trains, construction, artificial intelligence, robotics, infrastructure automation.

Использование цифровых данных становится ключевым фактором производства, позволяет создавать новые модели введения бизнеса и обеспечивает мощные конкурентные преимущества компаниям на глобальном и региональном рынках. Автоматизация строительства и обслуживания железных дорог с помощью роботов, беспилотников и искусственного интеллекта –  является жизненной необходимостью для обеспечения безопасности, снижению затрат в критически важных отраслях инфраструктуры, а также повышение эффективности.

На Московском центральном кольце уже эксплуатируются поезда с уровнем автоматизации GoA3(без машиниста, но с оператором в кабине). Полный переход к беспилотному движению на отдельных участках запланирован на 2026 год, а массовое внедрение ожидается ближе к 2040 году. Все это связано с различными аспектами – например, потребуется переподготовка кадров и создание инфраструктуры, готовой к работе с искусственным интеллектом.

Роботы берут на себя рутинные, опасные, трудоемкие и требующие высокой точности задачи. Робототехнические комплексы применяются в различных сферах: от строительства и ремонта путей до обслуживания подвижного состава и станций. В России внедряются роботизированные системы для обеспечения бесперебойного функционирования сортировочных станций, включая автоматическое растормаживание и расцепление железнодорожных вагонов. Внедряются роботы для выполнения опасных и рутинных операций: робот-автосварщик вагонов, комплексы для диагностики подвижного состава, роботы для налива цистерн и экипировки локомотивов.

 Главными преимуществами роботизации являются: снижение затрат на обслуживание и ремонт, повышение производительности, улучшение качества изготовленной продукции, повышение безопасности и упрощение процессов для операторов, возможность работы в труднодоступных метах и экстремальных условиях. Несмотря на очевидные преимущества, внедрение роботизации в строительстве сталкивается с рядом вызовов, такими как высокая стоимость оборудования, необходимость обучения персонала и ограниченная адаптивность к изменяющимся условиям. Однако с развитием технологий эти проблемы постепенно решаются.

Беспилотники (дроны) – это, по сути, “глаза в небе”, они представляю безупречный доступ для мониторинга и осмотра состояния путей, мостов, тоннелей, а также помогает в кратчайшие сроки реагировать в чрезвычайных ситуациях. Это позволяет повысить безопасность и сократить время на обследование инфраструктуры.

Обследование земляного полотна и пути. Технология геодезической съемки и картографирования с сантиметровой точностью помогает выявлять деформации земляного полотна, поверхностные смещения грунтов, сплавы откосов насыпи, водоразмывы. Осмотр искусственных сооружений. ФПВ-дроны и подводные дроны используются для контроля состояния мостов, тоннелей, водопропускных труб, включая подводные части опор. Данные с дронов позволяют создавать цифровые «слепки» железнодорожных путей с привязкой к местности, что помогает отслеживать изменения геометрии пути, прогнозировать просадку и повреждение инфраструктуры. БПЛА обеспечивают фото- и видеосъемку места аварии, что повышает ситуационную осведомленность бригад и позволяет координировать работы. В 2024 году РЖД разработали проект дорожной карты по внедрению БПЛА для мониторинга инфраструктуры на 2024-2026 годы.

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) и дроны в строительстве предоставляют ряд значительных преимуществ, которые способствуют оптимизации процессов, повышению безопасности, качества работ и снижению затрат.

Несмотря на многочисленные преимущества, внедрение БПЛА в строительство сопряжено с некоторыми вызовами, такими как необходимость получения разрешений на полеты, потребность в квалифицированных операторах и требования к безопасности данных. Однако перспективы развития этой технологии в строительной отрасли остаются значительными.

Искусственный интеллект является “мозгом” всей этой системы, обрабатывая огромные объемы данных от беспилотников, роботов, стационарных датчиков. Искусственный интеллект анализирует объемы данных о состоянии путей, рельсов, шпал и подвижного состава, прогнозирует неисправности за недели и месяцы до их возникновения. Это позволяет оптимизировать графики работ и снизить аварийность. Системы на базе искусственного интеллекта анализируют данные с датчиков, ультразвуковых дефектоскопов и других сенсоров, выявляют участки с нетипичным износом, прогнозируют возможность скоплений напряжений металла и определяют, когда требуется ремонт. Виртуальные копии реальных объектов (пути, мостового сооружения, подвижного состава) позволяют в режиме реального времени отслеживать состояние критических объектов, оптимизировать план ремонтов и избегать простоев. Интеллектуальные системы строят маршруты поездов, контролируют график движения, распределяют транспортные потоки. Например, система на основе нейросети за секунды выстраивает маршруты и контролирует график движения поездов. Разрабатываются системы, которые могут оценивать состояния машиниста и в случае ЧП подавать сигнал диспетчеру. Технологии используются для автоматического извлечение, анализа и понимания информации из изображений. Например, системы могут распознавать дефекты на путях или в конструкции мостов. Искусственный интеллект в строительстве предоставляет собой ряд значительных преимуществ, которые способствуют повышению эффективности, снижению затрат, улучшению безопасности и устойчивому развитию отрасли. Таким образом, внедрение искусственный интеллект требует качественных данных для обучения моделей, интеграции с существующими системами, а также подготовки специалистов, способных работать с новыми технологиями.

В целом, интеграция роботов, беспилотников и искусственного интеллекта трансформирует железнодорожную отрасль, делая ее более безопасной, надежной, эффективной и готовой к вызовам будущего. В ближайшие годы эти технологии станут неотъемлемой частью железнодорожной инфраструктуры России и мира.

Список литературы:

1. Карпов, И. Г. Технология, механизация и автоматизация работ по техническому обслуживанию железнодорожного пути : учебное пособие / И. Г. Карпов, С. Ю. Лагерев. — Иркутск : ИрГУПС, 2020. — 100 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/157880 (дата обращения: 14.04.2026). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
2. Долгий А.И. Технологии интенсивного развития ОАО «РЖД» – эффективный ответ на современные вызовы // Железнодорожный транспорт. 2025. № 7. С. 6–15. EDN: EUZNII. – Режим доступа - URL: https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=7788 (дата обращения 14.04.2026).
3. Андреев В. Е., Долгий А. И., Кудюкин В. В., Хатламаджиян А. Е., Гришаев С. Ю., Ольгейзер И. А. Цифровая железнодорожная станция — от концепции к реальному внедрению // Автоматика, связь, информатика. — 2023. — № 9. — С. 2–6. DOI: 10.34649/AT.2023.9.9.001[2]. - Режим доступа - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54415335 (дата обращения 14.04.2026).