Общие подходы к доказательству безопасности автономных систем

Автоматика, связь, информатика. 2022. № 1. С. 2–9

Automation, communications, informatics. 2022. № 1. Р. 2–9

НОВАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

Научная статья

УДК 656.25-52:656.22.05+656.2.08

DOI:10.34649/AT.2022.1.1.001

Общие подходы к доказательству безопасности автономных систем

Ефим Наумович Розенберг¹, Павел Александрович

Попов², Дмитрий Валерьевич Талалаев³, Алексей Михайлович

Ольшанский⁴, Наталья Александровна Бояринова⁵

¹АО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» (АО «НИИАС»), первый заместитель генерального директора, д-р техн. наук, Москва, Россия, info@vniias.ru

²АО «НИИАС», заместитель генерального директора, канд. техн. наук, Москва, Россия, p.popov@vniias.ru

³АО «НИИАС», начальник Центра безопасности и алгоритмической поддержки, д-р физ.-мат. наук, Москва, Россия, D.Talalaev@vniias.ru

⁴АО «НИИАС», руководитель Центра перспективных разработок, канд. техн. наук, Москва, Россия, a.olshanskiy@vniias.ru

⁵АО «НИИАС», главный специалист Центра безопасности и алгоритмической поддержки, Москва, Россия, n.boyarinova@vniias.ru

Аннотация. Проблемы, возникающие при переходе к беспилотным системам, актуальны как для железнодорожного, так и для автомобильного транспорта [1, 2]. Одна из них – методология доказательства функциональной безопасности беспилотного движения – находится только на стадии решения в России и за рубежом. При этом информационных материалов в сфере железнодорожного транспорта значительно меньше, чем в автомобильной отрасли. В статье рассмотрены методы и подходы, которые были развиты и планируются к применению при доказательстве безопасности системы управления движением на МЦК вплоть до 4-го уровня автоматизации по стандарту МЭК 62290.

Ключевые слова: функциональная безопасность, автономные системы, автоматическое управление, методы доказательства безопасности, искусственный интеллект, цифровой двойник

Для цитирования: Розенберг Е.Н., Попов П.А., Талалаев Д.В.,

Ольшанский А.М., Бояринова Н.А. Общие подходы к доказательству безопасности автономных систем // Автоматика, связь, информатика. 2022. № 1. С. 2–9. DOI: 10.34649/AT.2022.1.1.001

NEW TECHNIC AND TECHNOLOGY

Original article

General principles of safety proof of autonomous systems

Efim N. Rozenberg¹, Pavel А. Popov², Dmitriy V. Talalaev³, Aleksey M. Olshanskiy⁴, Natalia A. Boyarinova⁵

¹JSC NIIAS, First Deputy Director General, Doctor of Engineering, Russia, Moscow, info@vniias.ru

²JSC NIIAS, Deputy Director General, PhD in Engineering, Russia, Moscow, p.popov@vniias.ru

³JSC NIIAS, Head of Center for Security and Algorithmic Support, Doctor of Physics and Mathematics, Russia, Moscow, D.Talalaev@vniias.ru

⁴JSC NIIAS, Head of Center for Advanced Developments, PhD in Engineering, Russia, Moscow, a.olshanskiy@vniias.ru

⁵ JSC NIIAS, Chef Specialist of Center for Security and Algorithmic Support, Russia, Moscow, n.boyarinova@vniias.ru

Abstract. Challenges arising in the transition to driverless systems are relevant for both rail and road transport. One of them, the methodology for proving the functional safety of driverless vehicles, is currently being solved in Russia and abroad. At the same time, there is significantly less information in the field of railway transport than in the automotive industry. The article addresses the methods and approaches that have been developed and are planned for use in safety proof of the train management system at the MCC up to the 4th grade of automation according to the IEC 62290 standard.

Keywords: functional safety, autonomous systems, automatic operation, methods of proof of safety, artificial intelligence, digital twin

For citation: Rosenberg E.N., Popov P.A., Talalaev D.V.,

Olshansky A.M., Boyarinova N.A. General approaches to proving the safety of autonomous systems // Automation, communications, informatics. 2022. №. 1. P. 2–9. DOI: 10.34649/AT.2022.1.1.001

Список источников

1. Попов П.А., Охотников А.Л. Поезд без машиниста – российские перспективы // Автоматика, связь, информатика. 2019. № 8. С. 4–6.

2. Попов П.А. На пути к беспилотному движению // Автоматика, связь, информатика. 2017. № 10. С. 16–17.

3. Braband J.A. Practical guide to safety analysis methods // Signal+Draht International. 2001. № 9.

4. Gulker J., Schabe H. Physical principles of safety // Proceedings of the European Safety and Reliability Conference (ESREL 2006). 2006. Vol. 2. P. 1045–1050.

5. Патент № 2726243 РФ B61L 27/04. Двухканальная система для регулирования движения железнодорожных транспортных средств / Батраев В.В, Кудряшов С.В., Попов П.А., Розенберг Е.Н., Розенберг И.Н., Шухина Е.Е., Шубинский И.Б.; патентообладатель Розенберг И.Н.

№ 2020105409; заявл. 05.02.2020; опубл. 10.07.2020; Бюл. № 19.

6. Maheshwari Sh. The explainable neural network. 2018. URL: https://medium.com/@shagunm1210/the-explainable-neural-network-8f95256dcddb.

7. Дмитриев В.М., Ганджа Т.В., Зайченко Т.Н. Методика стратификации и интеграции компьютерной модели сложной технической управляемой системы // Информатика и системы управления. 2016. № 4 (50). С. 11–22.

8. Шубинский И.Б. Структурная надежность информационных систем. Методы анализа. М.: Журнал Надежность, 2012. 212 с. URL: https://www.dependability.ru/jour/pages/view/books.

© Москва «Автоматика, связь, информатика» 2022