Теміржол көлігі әлемдегі ең қауіпсіз және қатаң реттелетін тасымал түрлерінің бірі саналады — бірақ ең үлкен қауіп жолаушыларға емес, жол бойында жұмыс істейтін қызметкерлерге төнеді. Мамыр айында Қарағанды облысында пойыз қағып кеткен теміржол қызметкері қаза тапты, деп хабарлайды жергілікті БАҚ. Бұл жағдай теміржол саласындағы бір шындықты тағы да көрсетті: қозғалыстағы жолдарда жөндеу жұмыстары ең қауіпті жұмыстардың бірі болып қала береді, деп хабарлайды Tech-news.
Қазақстан сияқты ел үшін — теміржол желісі көлемі бойынша әлемдегі алғашқы 20 елдің қатарына кіретін және 2035 жылға қарай оны 21 000 шақырымнан асыруды жоспарлап отырған мемлекет үшін — кең аумақтағы және шалғайдағы тасымал дәліздерінде жұмысшылардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету ерекше күрделі міндет.
Жүк тасымалына арналған теміржол бағыттары кең және халық сирек қоныстанған аумақтар арқылы өтеді, мұнда цифрлық бақылау жүйелері мен тұрақты байланыс әрдайым қолжетімді емес. Көп жағдайда жұмысшылардың қауіпсіздігі уақытылы әрекетке, рация арқылы байланысқа және пойыздың жақындағаны туралы ақпараттың қаншалықты жылдам жететініне тәуелді.
Осы мәселені NU зерттеушілері RailHermes жобасы арқылы шешуге тырысуда. Жобаны NU-дың Computer Science мамандығы бойынша PhD докторанты Дінслам Уразаев бастаған команда, профессор Димитриос Зорбас жетекшілігімен әзірлеп жатыр.
Әзірленіп жатқан жүйе — пойыз жақындағанын алдын ала ескертетін арзан қауіпсіздік шешімі. Ол сымсыз байланыс, киілетін құрылғылар және рельс бойына орнатылған діріл датчиктерін біріктіреді, сондай-ақ интернетке тәуелсіз жергілікті режимде жұмыс істей алатын жеңіл машиналық оқыту модельдерін қолданады.
Жобаның негізгі идеясы қарапайым: жұмысшыларға көбірек реакция уақыты беру.
«Теміржолдағы қауіпсіздік әлі де рацияға ұқсас байланысқа сүйенеді, яғни әр ескерту біреудің оны уақытында жеткізуіне тәуелді», — дейді Дінслам. «Ал шалғай учаскелерде секундтар шешуші рөл атқарады. Біз хабарламаның берілуін күтпейтін жүйелерді жасап жатырмыз — олар қауіпті өздері анықтап, жұмысшыларға оқиға болмай тұрып бірден ескерту жібереді».
Дінсламның зерттеулері сымсыз байланысқа, кіріктірілген жүйелерге және Интернет заттарына (IoT) бағытталған. Оның басты мақсаты — бұл технологияларды өнеркәсіптік қауіпсіздіктің нақты міндеттеріне бейімдеу. Көптеген жасанды интеллект жүйелері бұлттық есептеулерге немесе дамыған цифрлық инфрақұрылымға тәуелді болса, RailHermes байланыс пен энергия шектеулі ортаға бейімделіп жасалған.
Еуропаның көптеген теміржол жүйелерінде жұмысшылардың қауіпсіздігі дамыған сигналдық инфрақұрылым, орталықтандырылған мониторинг және автоматтандырылған басқару жүйелері арқылы қамтамасыз етіледі. Алайда мұндай жүйелерді теміржол желісінің барлық бөліктеріне енгізу техникалық жағынан күрделі әрі өте қымбат болуы мүмкін — әсіресе шалғай аймақтарда.
NU зерттеушілері бұл жерде толық ауыстыру емес, толықтыруға бағытталған тәсілді ұсынады: нақты уақыттағы автоматтандырылған бақылау мен ескерту жүйелері шектеулі немесе толық енгізілмеген теміржол учаскелерінде қосымша қауіпсіздік қабатын қамтамасыз ететін жеңіл портативті жүйелер.
Жобаның тағы бір бағыты — рельс дірілін талдау арқылы пойыздың жақындауын анықтайтын датчиктерді қолдану. Бұл жүйе пойыз қозғалысын нақты уақытта “сезінуге” мүмкіндік береді.
Камералар мен ауыр инфрақұрылымның орнына RailHermes рельс бойына орнатылған арзан акселерометрлерді қолданады. Пойыз өткен кезде рельсте пайда болатын діріл үлгілері нақты уақытта тіркеліп, талданады.
Бұл деректер шағын микроконтроллерлерде жұмыс істейтін жеңіл машиналық оқыту модельдері арқылы жергілікті түрде өңделеді — бұлттық есептеулер мен тұрақты байланыс қажет емес. Зерттеушілердің айтуынша, жүйе деректерді 10 миллисекундтан аз уақытта өңдеп, шешім қабылдай алады. Полевой сынақтар пойыздың жақындауын 15 секундтан 2 минутқа дейін алдын ала анықтауға болатынын көрсетті — мұндай уақыт теміржол жұмыстары үшін аса маңызды.
Жоба сондай-ақ кең индустриялық трендті көрсетеді: логистика, өндіріс және көлік салаларында қауіп туындамай тұрып оны анықтайтын алдын ала болжау жүйелері қарқынды дамып келеді. Теміржол саласы да осы бағытқа — сенсорлар, жасанды интеллект және нақты уақыттағы ескерту технологиялары арқылы — біртіндеп көшіп келеді.
Жобаның ерекшелігі тек технологияда емес, сонымен қатар оны нақты инфрақұрылым шектеулеріне бейімдеуінде: байланыс сапасы, энергия үнемділігі және құнды төмендету талаптары ескерілген. Бұл практикалық бағыт жобаны зертханалық деңгейден тыс деңгейге шығара бастады.
Биыл жоба Astana Business Campus-тың ABC Incubation бағдарламасының финалдық кезеңіне жақындады. Бұл — ерте кезеңдегі технологияларды нақты іске енгізуге және пилоттық сынақтарға шығаруға бағытталған жоғары бәсекелі бағдарлама. 2026 жылғы 80-нен астам жобаның тек 16-сы ғана финалға өтіп, мамыр айының соңында бағдарламаны аяқтайды.
Жоба өсіп келе жатқан ғылыми негізге сүйенеді: 5 ғылыми жарияланым, соның ішінде Нидерландтағы Internet of Things журналындағы Q1 мақала. Жүйе бірнеше сәтті далалық сынақтан өтті, ал Қазақстан темір жолы (KTZ) тарапынан алынған кері байланыс жүйені пилоттық енгізуге дейін жетілдіру үшін қолданылуда. Зерттеу нәтижелері Тунис, Нидерланд және Түркиядағы халықаралық конференцияларда ұсынылған.
Қазақстанның Еуразиялық транзиттік дәліздердегі маңызды логистикалық торап ретіндегі орны бұл технологияны ерекше өзекті етеді. Осындай тәсіл теміржол желілері тығыз және транзиттік маңызы жоғары басқа аймақтарда да қолданылуы мүмкін, соның ішінде ТМД елдері, Шығыс Еуропа және Балтық өңірі.
Жалпы алғанда, бұл жұмыс теміржолдағы нақты ортада қолдануға болатын, жеңіл және енгізуге бейім қауіпсіздік жүйелеріне деген жаһандық трендті көрсетеді — мұнда әрбір секунд шешуші рөл атқарады.
