Цифровая реальность: как СТМ преобразила трамвайное депо и транспортную систему Таганрога
«Синара — Транспортные Машины» (СТМ) в сжатые сроки создала в Таганроге современную систему городского транспорта и первое в России цифровое трамвайное депо с интеллектуальными технологиями управления инфраструктурой и подвижным составом. Примененные разработки демонстрируют потенциал современного проектного подхода, который может быть масштабирован и внедрен в других городах и концессионных проектах, чтобы повысить уровень технологий и комфорта в общественном транспорте страны.
Развитие современного городского транспорта невозможно без внедрения технологий, повышающих его эффективность, безопасность и комфорт для пассажиров. Еще несколько лет назад трамвайная система Таганрога, как и во многих других городах, была словно законсервирована в 80-90-х годах прошлого века. Тотальный износ инфраструктуры и устаревший подвижной состав существенно ограничивал скорость и безопасность перевозок. Город нуждался в комплексной модернизации трамвая, чтобы обеспечить качество мобильности населения, соответствующее времени.
В мае 2021 года в Таганроге стартовал первый в стране концессионный проект, охватывающий модернизацию всей городской трамвайной сети. Его реализацией занимается «Синара — ГТР Таганрог», заключившая с администрацией города соглашение сроком на 30 лет. Помимо всестороннего обновления оно предусматривает, что компания организует пассажирские перевозки и обеспечит обслуживание трамваев и инфраструктуры.
Строительные работы по проекту выполнены в 2021–2023 годах. Построено 45,5 км новых путей, обновлена контактная сеть, установлено 102 остановочных павильона, модернизированы мойка, диспетчерский пункт и 8 тяговых подстанций, а также полностью реконструировано депо. Закуплены 50 низкопольных трамваев моделей 71-628 и 71-628М. Все 9 маршрутов были введены в эксплуатацию к декабрю 2023 года.
Возрождение таганрогского трамвая не только улучшило транспортную доступность, но и сделало город более привлекательным для жителей и туристов. Так, дополнительно в исторической части Таганрога был запущен специальный маршрут, по которому курсирует ретротрамвай «Татра», а всем его пассажирам предлагаются различные экскурсионные программы и гастрономические угощения.
Проведенная СТМ работа была оценена на самом высоком уровне. «Вот так надо работать! Благодарность бесконечная», — хвалила проект председатель Совета Федерации Валентина Матвиенко летом 2024 года, отмечая масштабность и востребованность проекта.
Одной из ключевых уникальных составляющих проекта стало первое в России умное трамвайное депо, в котором цифровизация охватывает множество аспектов его эксплуатации — от управления стрелочными переводами до мониторинга тяговых подстанций. Все цифровые технологии — это отечественные разработки, соответствующие лучшим мировым стандартам. Такой подход позволяет оптимизировать все процессы и значительно повышать эффективность городской транспортной системы.
Изначально концессионное соглашение предусматривало реконструкцию существующего здания депо. Однако в ходе обследования объект был признан аварийным и не подлежал восстановлению из-за риска обрушения. Причиной этого стала слабая грунтовая основа, на которой он был построен. В связи с этим приняли решение полностью снести старое здание и возвести новое на свайном поле. Этот шаг потребовал немного скорректировать сроки реализации проекта.
Новое здание депо оснащено пятью путями. Каждый из них предназначен для определенных операций: два — для ежедневного обслуживания, один — для мелкого ремонта, еще один — для капитальных работ, а пятый — для обслуживания колесных пар.
В 2021 году в депо планировалось использовать некоторое импортное оборудование, в частности, убираемый контактный рельс. Однако в ходе реализации проекта зарубежные решения были замещены отечественными разработками. В числе прочего важным технологическим нововведением стал первый в России отечественный станок для обточки трамвайных колесных пар. Ранее в отрасли использовались только иностранные образцы, но их заменил станок производства российской компании, которая выпускала подобные установки для РЖД. Специально для трамвайного депо Таганрога предприятие разработало новую серию станков, адаптированных под нужды городского электротранспорта.
Таганрогское трамвайное депо — первое в стране цифровое предприятие с автоматизированным комплексом управления стрелочными переводами и интеллектуальной системой контроля сети тяговых подстанций. На его территории в тестовом режиме реализуется проект беспилотного движения трамваев, открывающий новые горизонты для развития городского транспорта. Поэтому сегодня опыт Таганрога становится дорожной картой для других городов России.
Так, система автоматизированных стрелочных переводов (АСП) значительно сократила время подготовки подвижного состава и улучшившая логистику на объекте. Благодаря ей водителям не требуется вручную менять направление движения. Этот процесс был не только неудобным, особенно на загруженных участках, но и замедлял работу всей сети.
Теперь трамвайное движение контролируется программно-аппаратным комплексом АСП, включающим в себя считыватели, светофоры и датчики положения пера стрелочного перевода. Переключение маршрута осуществляется автоматически при приближении трамвая или по команде водителя через радиоканал. Это существенно повысило пропускную способность линий, ускорило процесс перевода стрелок и улучшило условия труда водителей трамваев. АСП интегрированы во всю трамвайную инфраструктуру города, заменяя устаревшую ручную систему и повышая безопасность движения.
Интеллектуальная система управления обеспечивает полный контроль за объектами в интеграции с внешними системами видеонаблюдения. Это позволяет анализировать зафиксированные события и использовать данные из внешних баз при проведении аналитики. Высокая масштабируемость дает возможность внедрять систему не только на отдельных объектах, но и охватывать городскую инфраструктуру в целом. И благодаря высокой скорости обработки данных все операции выполняются за считанные секунды, обеспечивая надежность и оперативность управления.
В целом в депо создана специальная цифровая среда, которая оптимизирует движение подвижного состава и снижает нагрузку на персонал. Например, IT-компания «Алгоритм С» разработала систему видеонаблюдения, контролирующую наличие препятствий перед трамваем. Сегодня эта система уже способна автоматически останавливать вагон при обнаружении объекта на пути. После того как препятствие исчезает, трамвай возобновляет движение со скоростью 3–5 км/ч. В ближайшей перспективе беспилотное движение будет организовано в самом депо, следующим шагом станет внедрение системы автопилота на трамвайной сети.
Еще один проект — «подсказчик водителя» — готов на 90%. Он создан для автоматического оповещения водителя трамвая при движении в городе. На трамвайной сети Таганрога есть несколько опасных и нагруженных перекрестков: водитель будет автоматически получать предупреждение от системы о той или иной опасности в момент, когда трамвай подъезжает к такому перекрестку.
Как рассказал генеральный директор «Алгоритм-С» Кирилл Колесников, основная нагрузка на водителей трамвая ложится при проведении сервисного обслуживания, помывки и подготовки подвижного состава к работе. «Это происходит в ночное время в депо. И чтобы людей освободить от ночной работы, представлен новый алгоритм работы трамвая. Водитель подъезжает при сдаче машины в депо, выходит и ее закрывает, дальше машина двигается в депо в полностью автономном режиме. Мы провели испытания, получили ТР ТС на эту систему, и сейчас у нас в планах все трамваи в Таганроге ею оборудовать», — пояснил он.
Энергоснабжение трамвайной инфраструктуры Таганрога обеспечивается восемью тяговыми подстанциями. Управление ими также автоматизировано. В случае отключения электроснабжения на одной из линий оператор может оперативно переключать режимы работы подстанций, поддерживая бесперебойное движение трамваев.
Депо оснащено интеллектуальными инженерными системами (АИС), контролирующими вентиляцию, кондиционирование, работу котельной и помывочной станции. Все получаемые ими данные в онлайн-режиме отображаются на мониторах службы главного механика. АИС позволяют эффективно управлять всеми процессами, снижая энергопотребление, эксплуатационные затраты и создавая комфортные условия для сотрудников. Вместе с тем автоматизация инженерных систем минимизирует риск аварийных ситуаций.
Один из ключевых аспектов нового депо — повышение энергоэффективности. Собственная котельная всю зиму поддерживает температуру в цехах на уровне 21–22°C, работая на 25% мощности даже при наружных –14°C (при этом задействован лишь один из трех котлов, работающий не на полную мощность). Надежная теплоизоляция и глубокая прокладка трубопроводов также минимизируют теплопотери. Вместе с тем автоматизированные ворота и двери оснащены доводчиками и электроприводами, предотвращающими утечку тепла. Такие меры позволили значительно сократить расходы на отопление и коммунальные услуги, что повышает экономическую эффективность эксплуатации депо.
«Автоматика котельной позволяет точнее фиксировать колебания наружной и внутренней температур и поддерживать оптимальный режим обогрева здания без перегрева. И если в рамках одного домохозяйства перерасход топлива в межсезонье не так критичен для бюджета семьи, то в масштабах предприятия это уже весьма ощутимые затраты, которые мы при помощи интеллектуальных систем снижаем», — подчеркивает руководитель направления ИТ в «Синара-ГТР Таганрог» Игорь Гурьев. По его словам, введение АИС по управлению котельной и инженерными системами в целом позволило добиться сокращения затрат по потреблению газа примерно в 2 раза по сравнению с прошлым отопительным сезоном.
В депо «Таганрогского трамвая» активно внедряется предиктивная диагностика — современный инструмент сбора и анализа данных. В сфере инфраструктуры система контролирует работоспособность камер, пилонов, стрелочных переводов и других элементов. Она выявляет отказы, предотказные состояния, а также проблемы с передачей сигнала. В случае обнаружения неисправностей система автоматически фиксирует «отключившиеся» элементы и предлагает соответствующие меры: перепрошивку, перезапуск или замену. Такой подход позволяет оперативно устранять сбои и поддерживать бесперебойную работу сети.
Каждый трамвай оборудован бортовым регистратором («черным ящиком»), который фиксирует широкий спектр параметров. Подобно автомобилям, трамваи оснащены бортовыми компьютерами и системой CAN-шин, объединяющей микроконтроллеры и процессоры вагона. Главный бортовой компьютер собирает данные со всех узлов и записывает их в «черный ящик», где информация хранится на протяжении 27–30 суток. В системе фиксируется свыше 50 параметров, позволяющих выявлять предотказные состояния и отслеживать работу узлов на пределе ресурса. Инженеры анализируют данные, выявляют отклонения и при необходимости назначают дополнительные работы сверх регламентных процедур. Кроме того, ведется постоянный мониторинг бортового журнала трамвая. Для мелкого ремонта изучаются данные за последние сутки, а при более серьезных ремонтах анализ охватывает месячный период: фиксируются замечания водителей и выявляются отложенные неисправности. Данные «черного ящика» позволяют провести глубокий анализ состояния вагона и принять меры для предотвращения серьезных отказов.
Также СТМ испытывает в Таганроге комплексное программное обеспечение для оперативной диагностики подвижного состава с применением технологий компьютерного зрения и искусственного интеллекта. Перед выводом на линию трамвай сканируется специальными камерами и его внешнее состояние проверяется на соответствие требуемым критериям.
Хотя парк состоит из новых моделей трамваев, первоначально не имевших эксплуатационного опыта, возникающие «детские болезни» успешно устраняются с помощью современных цифровых решений. Система сбора данных позволяет инженерам быстро выявлять и устранять неисправности. Благодаря цифровизации депо доля неисправных трамваев не превышает 4–5% от общего количества подвижного состава, в то время как на других предприятиях этот показатель может достигать 30%. Согласно нормативным требованиям, исправный парк должен составлять 78–82%, но в Таганроге этот показатель достигает 96%, что говорит о результативности примененных технологичных и цифровых решений.
Системы управления «Таганрогского трамвая» изолированы от внешних сетей, что обеспечивает высокий уровень кибербезопасности. Диспетчерская система защищена VPN-каналами с сертифицированными ключами шифрования, которые обновляются каждые три месяца, а пароли — ежемесячно. Инженерные системы управления вентиляцией, отоплением и водоснабжением полностью автономны и не имеют выхода в интернет. Они работают через компьютерный шлюз, доступ к которому есть лишь у нескольких сотрудников.
Вся инфраструктура управления — сеть пилонов, стрелочных переводов и прочих элементов — является закрытой и максимально защищенной от внешнего вмешательства. Такая организация безопасности минимизирует риски кибератак и несанкционированного доступа, что особенно важно для критически значимой городской транспортной системы.
Проект модернизации трамвайной сети демонстрирует системный подход холдинга СТМ к развитию городского электротранспорта. Компания, создающая современные локомотивы, путевую технику и электропоезда, успешно реализует передовые решения и в сегменте трамвайных перевозок. В Таганроге внедрены цифровые системы автоматического управления и предиктивной диагностики, которые делают городской транспорт более эффективным и надежным.
Такими проектами СТМ не только улучшает качество пассажирских перевозок, но и задает новые стандарты в области управления городским транспортом. Опираясь на цифровизацию, холдинг закладывает основу для дальнейшего масштабирования подобных решений на другие города и концессионные проекты, формируя новую модель работы инфраструктуры в России.