Исследование эффективности машинного обучения в мониторинге сигнальной точки
https://doi.org/10.21683/1729-2646-2023-23-1-38-44
Аннотация
Резюме. Устройства железнодорожной автоматики и телемеханики существуют уже достаточно давно, многие системы, будучи в эксплуатации, считаются устаревшими. При этом модернизация не успевает охватить все протяженные участки российских железных дорог. Внедрение систем мониторинга с начала 2000-x годов привело к более комфортному техническому обслуживанию громоздких систем сигнализации, централизации и блокировки СЦБ, сокращению времени поиска отказа в них. Во втором десятилетии XXI в. началось активное внедрение информационных технологий в разные сферы жизни, включая промышленность, однако в более медленном темпе, особенно на железнодорожном транспорте. Одной из инноваций стало появление ИИ – искусственного интеллекта, что на производстве привело к более прогрессивному поддержанию работоспособности устройств за счет прогнозирования предотказных состояний. В этом случае появляется возможность оповещения технического персонала интеллектуальной системой, обрабатывающей значимые параметры наблюдаемого объекта или процесса, тем самым заменяя ручной мониторинг, требующий времени и профессионального опыта.
Цель. Предложить использование методов искусственного интеллекта в устройствах железнодорожной автоматики на базе действующих систем технической диагностики и мониторинга.
Методы. Для создания, обработки и визуализации данных применяются методы машинного обучения без учителя на базе языка программирования Python. Результаты. Получен отклик моделей ИИ на аномальные изменения во временных характеристиках формирователей кода.
Заключение. Программа с поддержкой ИИ может являться ядром обработки данных мониторинга устройств СЦБ и требует тщательного исследования в прогнозировании их известных сбоев на сигнальной точке.
Об авторе
В. А. КанарскийРоссия
Канарский Вадим Андреевич – аспирант кафедры
«Вычислительная техника и компьютерная графика»,
преподаватель кафедры «Автоматика, телемеханика и связь»
Хабаровск
Список литературы
1. Мынцов А.А., Мынцова О.В. Организация предиктивного обслуживания динамического оборудования // Информатизация и системы управления в промышленности 2020. № 1 (85). С. 50-53. URL: https://isup.ru/upload/pdf-zhurnala/2020/1-85-2020/050_053_Promservis.pdf (дата обращения 29.11.2022)
2. Федоров Н.Е. Современные системы автоблокировки с тональными рельсовыми цепями: Учебное пособие. Самара: СамГАПС, 2004. 132 с.
3. Сороко В.И., Фотькина Ж.В. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 4 кн. Кн. 2.: 4-е изд. М.: ООО «НПФ «ПЛАНЕТА», 2013. 1048 с.
4. Géron A. Hands-On Machine Learning with ScikitLearn, Keras, and TensorFlow: Concepts, Tools, and Techniques to Build Intelligent Systems. Sebastopol, CA: O’Reilly Media, 2019. 600 pp.
5. Брайт Д. Доходчиво об обучении на основе многообразий с алгоритмами IsoMap, t-SNE и LLE / Medium. URL: https://medium.com/nuances-of-programming/доходчиво-об-обучении-на-основе-многообразий-салгоритмами-isomap-t-sne-и-lle-8fbb30851953 (дата обращения 29.11.2022)
6. Осколков Н. Как именно работает UMAP и почему именно он лучше tSNE / IT CHEF. URL: https://itchef.ru/articles/309619/ (дата обращения 30.11.2022)
7. Bhattacharyya S. DBSCAN Algorithm: Complete Guide and Application with Python Scikit-Learn / Towards Data Science – официальный сайт. URL: https://towardsdatascience.com/dbscan-algorithm-complete-guideand-application-with-python-scikit-learn-d690cbae4c5d (дата обращения 11.11.2022)
8. Sugizaki T. How automated anomaly detection can maximize production? // Control Engineering – официальный сайт. URL: https://www.controleng.com/articles/howautomated-anomaly-detection-can-maximize-production/(дата обращения 16.11.2022)
Рецензия
Для цитирования:
Канарский В.А. Исследование эффективности машинного обучения в мониторинге сигнальной точки. Надежность. 2023;23(1):38-44. https://doi.org/10.21683/1729-2646-2023-23-1-38-44
For citation:
Kanarsky V.A. Research on the efficiency of machine learning in signal point monitoring. Dependability. 2023;23(1):38-44. (In Russ.) https://doi.org/10.21683/1729-2646-2023-23-1-38-44