"ПНСТ 884-2023. Предварительный национальный стандарт Российской Федерации. Искусственный интеллект на железнодорожном транспорте. Варианты использования"
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 06.12.2023 N 81-пнст)

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (АО "НИИАС")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 164 "Искусственный интеллект"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 декабря 2023 г. N 81-пнст

Применение в сфере железнодорожного транспорта программного обеспечения, созданного с использованием технологий искусственного интеллекта, активно развивается и изучается в настоящий момент как в Российской Федерации, так и в мире (см. [1], [2]). Дополнительным импульсом развития систем на основе искусственного интеллекта является появление размеченных наборов данных (см. [3]), увеличение вычислительных мощностей, развитие облачных сервисов, а также публикации и примеры эффективности прикладных решений.

В целях повышения эффективности эксплуатации железных дорог, понимания возможностей технологий искусственного интеллекта, повышения доверия к технологиям искусственного интеллекта необходимо определить возможные варианты использования искусственного интеллекта на железнодорожном транспорте.

Настоящий стандарт устанавливает основные варианты применения технологий искусственного интеллекта (ИИ) на железнодорожном транспорте, которыми следует руководствоваться при создании новых систем с применением ИИ.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 34530 Транспорт железнодорожный. Основные понятия. Термины и определения

ГОСТ Р 59277 Системы искусственного интеллекта. Классификация систем искусственного интеллекта

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 34530, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

3.2

3.3

3.4 мониторинг: Систематическое или непрерывное наблюдение за объектом с обеспечением контроля и (или) измерения его параметров.

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

Основной целью использования ИИ на железнодорожном транспорте является повышение эффективности и безопасности работы железнодорожного транспорта.

Данная цель должна достигаться за счет решения следующих задач:

- автоматизации операций, требующих когнитивных способностей человека, осуществляющего эксплуатацию железнодорожного транспорта;

- повышения эффективности процессов планирования, прогнозирования и принятия управленческих решений;

- использования автономного интеллектуального оборудования и робототехнических комплексов, интеллектуальных систем управления логистикой;

- повышения безопасности сотрудников и пассажиров при эксплуатации железнодорожного транспорта;

- повышения лояльности и удовлетворенности пассажиров и клиентов железных дорог.

5.1.1 Общая классификация систем ИИ устанавливается в соответствии с ГОСТ Р 59277.

5.1.2 Системы ИИ на железнодорожном транспорте рекомендуется применять для автоматизации следующих процессов:

- мониторинга и технического обслуживания оборудования железнодорожного транспорта;

- анализа и оценки работы персонала, обслуживающего железнодорожный транспорт;

- обеспечения транспортной безопасности;

- обеспечения информационной безопасности;

- обеспечения безопасности пассажиров и работников;

- управления и автоматизации движения поездов;

- диспетчерского управления и планирования работы;

- управления роботами и роботизированными комплексами;

- систем управления взаимоотношениями с клиентами (пассажирские и грузовые перевозки);

- цифрового моделирования объектов инфраструктуры (в том числе при строительстве) и подвижного состава;

- нормирования и контроля расхода топливно-энергетических ресурсов;

- систем принятия управленческих решений;

- информационной поддержки пассажиров (информационные ассистенты).

5.1.3 Возможно дополнение классификации ИИ как по новым основаниям, так и путем детализации классов по специализированным классификациям. Классы можно характеризовать различными дополнительными аспектами или подклассами.

5.2.1 Для стационарных объектов инфраструктуры рекомендуются следующие варианты использования ИИ.

5.2.1.1 Для путевой инфраструктуры:

а) диагностика и прогнозирование неисправностей железнодорожного пути;

б) диагностика и прогнозирование неисправностей искусственных сооружений;

в) планирование обслуживания железнодорожного пути;

г) диагностирование объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта:

1) обнаружение и определение места локализации неисправностей,

2) оценка технического состояния объекта,

3) прогнозирование остаточного ресурса объекта,

4) мониторинг технического состояния объекта;

д) автоматическое планирование технического обслуживания.

5.2.1.2 Для железнодорожной автоматики и телемеханики:

- диагностика и прогнозирование неисправностей механизмов и электрооборудования стрелочных переводов;

- диагностика и прогнозирование неисправностей элементов рельсовых цепей;

- диагностика и прогнозирование неисправностей оборудования сортировочных горок;

- диагностика и прогнозирование неисправностей оборудования систем железнодорожной сигнализации;

- мониторинг состояния узлов и механизмов и выявление предотказных состояний;

- контроль выполнения работ при проведении обслуживания подвижного состава;

- автоматическое планирование технического обслуживания.

5.2.1.3 Для железнодорожного электроснабжения:

- автоматический контроль состояния элементов контактной сети;

- автоматическое планирование технического обслуживания.

5.2.1.4 Для железнодорожной электросвязи:

- планирование и оптимизация построения сетей связи;

- обнаружение проблем сетей связи и автоматическое принятие мер по восстановлению работоспособности;

- повышение пропускной способности и надежности сетей связи, уменьшение времени задержки передачи данных;

- управление питанием базовых станций;

- управление сетевыми настройками.

5.2.1.5 Для природных явлений:

- прогнозирование рисков возникновения стихийных бедствий (оползней, затоплений, пожаров и т.д.).

5.2.1.6 Для прилегающей территории:

- мониторинг состояния прилегающей территории (рост растительности, размытие грунта, обводнение участков и т.д.);

- детекция появления или исчезновения объектов или сооружений;

- планирование работ на прилегающей территории и контроль исполнения.

5.2.2 Для железнодорожного подвижного состава рекомендуются следующие варианты использования ИИ:

- обнаружение дефектов и неисправностей элементов или узлов подвижного состава;

- прогнозирование срока службы основных узлов и механизмов;

- планирование процессов и требований на стадиях жизненного цикла;

- планирование ремонта.

Для всех объектов железнодорожного транспорта актуальна задача создания цифровых двойников на основе технологий ИИ.

В задачах транспортной безопасности технологии ИИ рекомендуется применять для выполнения следующих функций:

- выявления фактов проникновения на закрытую территорию;

- обнаружения предметов (забытые вещи, посторонние предметы на путях, демонтированные системы безопасности);

- обнаружения запрещенных к перевозке объектов (при сканировании багажа);

- выявления возможных случаев девиантного поведения людей.

Для задач информационной безопасности технологии ИИ рекомендуется применять для выполнения следующих функций:

- обнаружения нежелательного или вредоносного трафика в сетях передачи данных;

- обнаружения попыток проникновения во внутренние информационные системы железнодорожного транспорта;

- анализа информационных систем и определения их возможных уязвимостей.

Для решения задач систем управления и автоматизации движения поездов технологии ИИ рекомендуется применять для реализации следующих функций:

- обеспечения энергооптимального ведения подвижного состава с соблюдением графика движения поездов;

- обнаружения препятствий на пути следования;

- обнаружения и распознавания сигналов светофоров;

- обнаружения и распознавания временных знаков;

- обнаружения и распознавания ручных сигналов;

- организации систем помощи машинисту на основе ИИ.

Применение ИИ для решения задач интервального регулирования движения поездов возможно при обеспечении функциональной безопасности разрабатываемых систем.

Для решения задач диспетчерского управления и планирования пропуска поездов технологии ИИ рекомендуется применять для реализации следующих функций:

- формирования графика движения поездов и оптимизации маршрута движения;

- управления движением с минимизацией задержек поездов;

- анализа задержек поездов и прогнозирования конфликтов в графике движения поездов;

- перерасчета времени графика движения поездов в случае его нарушения;

- расчета оптимальных маршрутов движения на сортировочных станциях.

Для решения задач по обеспечению сервисов для пассажиров технологии ИИ рекомендуется применять для реализации следующих функций:

- прогнозирования пассажиропотоков и анализа поведения пассажиров (работников, граждан);

- распознавания лиц для верификации пассажиров и обеспечения посадки без предъявления документов;

- информационной поддержки пассажиров (голосовые и текстовые ассистенты);

- оценки удовлетворенности пассажиров сервисами железных дорог;

- отслеживания предпочтений и формирования персонализированных предложений дополнительных сервисов, товаров или услуг.

Для решения задач по обеспечению грузовых перевозок технологии ИИ рекомендуется применять для реализации следующих функций:

- прогнозирования грузопотоков;

- планирования подачи вагонов;

- планирования транспортно-экспедиторских услуг;

- планирования распределения локомотивов и локомотивных бригад в зависимости от распределения грузопотока.