Цифровий двійник залізничної станції

Інтелектуальна система підтримки оперативних рішень (доба, зміна) на залізничних станціях на основі цифрового двійника.

Проєкт передбачає створення цифрової моделі реальної залізничної станції, яка актуалізується фактичними виробничими даними та дозволяє ще до прийняття управлінського рішення автоматично формувати та перевіряти альтернативні сценарії її роботи. Система розраховує KPI для кожного сценарію, порівнює альтернативи та надає оперативному персоналу рекомендацію щодо оптимального сценарію роботи станції на поточну зміну або добу. Наразі вже створено прототип мультиагентної імітаційної моделі; наступний етап — перехід до промислового Digital Twin + Decision Support System.

Робота залізничної станції характеризується значною добовою нерівномірністю: коливанням вагонопотоків, одночасним виконанням великої кількості взаємопов'язаних технологічних процесів, варіативністю тривалості операцій та виникненням технологічних конфліктів. При цьому існуючі інструменти оперативного планування не дозволяють швидко оцінити наслідки альтернативних управлінських рішень до їх реалізації.

У результаті виникають: • наднормативні простої вагонів, • непродуктивна маневрова робота, • перевантаження окремих елементів інфраструктури та персоналу, • зростає собівартість переробки вагонів і знижується загальна ефективність використання ресурсів станції.

Пропонується перейти від переважно нормативного та експертного оперативного планування до сценарного управління на основі цифрового двійника станції. Фактичні дані про вагонопотоки, зайнятість колій, локомотиви, персонал і технологічні обмеження надходитимуть до динамічної імітаційної моделі. На їх основі система автоматично формуватиме альтернативні What-if сценарії, розраховуватиме для кожного з них KPI та за допомогою інтелектуального аналізу визначатиме найбільш ефективний варіант. Остаточне рішення залишається за оперативним персоналом, а цифровий двійник виконує функцію Decision Support — дозволяє перевірити наслідки рішення до його реалізації та обґрунтувати оптимальний сценарій роботи на зміну/добу.

Участь в InnoTrans має забезпечити перехід від наявного науково-технологічного прототипу до концепції промислового пілота для залізничних станцій Укрзалізниці: • визначити необхідний технологічний стек, • способи інтеграції фактичних виробничих даних, • потенційних технологічних партнерів та архітектуру Digital Twin + Decision Support System.

Пілот на одній станції дозволить протягом 1–3 місяців порівняти baseline і фактичні результати застосування системи та кількісно оцінити зміни KPI: • вагоно-годин і міжопераційних простоїв, • непродуктивних локомотиво-годин, • технологічних конфліктів, • ефективності використання інфраструктури, • продуктивності станції та собівартості переробки вагона.

У разі підтвердження технологічного й економічного ефекту рішення може бути адаптоване та поетапно масштабоване на сортувальні, дільничні та вантажні станції мережі УЗ.