Применение метода риск-ориентированной диагностики для технических средств ЖАТ

Автоматика, связь, информатика. 2026. № 3. С. 23–26

Automation, communications, informatics. 2026. № 3. Р. 23–26

НОВАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

Научная статья

УДК 004.67

DOI: 10.62994/AT.2026.3.3.004

Применение метода риск-ориентированной диагностики для технических средств ЖАТ

БОЧКАРЕВ Сергей Владимирович¹, БУБНОВ Владимир Петрович², ЗУЕВ Денис Владимирович³

¹ООО «Синтез АТ», технический директор, канд. техн. наук, Санкт-Петербург, Россия, bochkareffsv@yandex.ru

²Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, профессор, д-р техн. наук, Санкт-Петербург, Россия, bubnov1950@yandex.ru

³ООО «Синтез АТ», генеральный директор, канд. техн. наук, Санкт-Петербург, Россия, zuevdv@gmail.com

Аннотация. В статье рассматривается задача повышения надежности и безопасности эксплуатации технических средств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) в условиях износа оборудования и ограниченной наблюдаемости диагностических параметров. Показано, что существующие системы технической диагностики и мониторинга не обеспечивают своевременного выявления деградационных и предотказных состояний, что приводит к скрытым отказам и росту эксплуатационных рисков. Предложен метод риск-ориентированной диагностики, основанный на формализации процесса оценки технического состояния устройств ЖАТ в виде частично наблюдаемого марковского процесса принятия решений. Модель учитывает вероятностную динамику деградации, неопределенность диагностических данных, влияние эксплуатационных воздействий и стоимость последствий отказов. На примере стрелочного электропривода показана реализация модели и выбор оптимального управляющего воздействия на основе минимизации ожидаемого эксплуатационного риска.

Ключевые слова: железнодорожная автоматика, риск-ориентированная диагностика, частично наблюдаемый марковский процесс, цифровой двойник, система технической диагностики и мониторинга, стрелочный электропривод, обслуживание по фактическому состоянию

Для цитирования: Бочкарев С.В., Бубнов В.П., Зуев Д.В. Применение метода риск-ориентированной диагностики для технических средств ЖАТ // Автоматика, связь, информатика. 2026. № 3. С. 23–26. DOI: 10.62994/AT.2026.3.3.004

NEW TECHNIC AND TECHNOLOGY

Original article

Application of the risk-oriented diagnostics method for railway automation equipment

Sergey V. Bochkarev¹, Vladimir P. Bubnov², Denis V. Zuev³

¹LLC Sintez AT, Technical Director, PhD in Engineering, St. Petersburg, Russia, bochkareffsv@yandex.ru, SPIN-код: 9619-409

²St. Petersburg State Transport University Emperor Alexander I, Professor, Doctor Of Technical Sciences, St. Petersburg, Russia, bubnov1950@yandex.ru, SPIN-код: 3114-6579

³LLC Sintez AT, General Director, Ph.D. (Tech.), St. Petersburg, Russia, zuevdv@gmail.com, SPIN-код: 3946-7404

Abstract. The article considers the problem of increasing the reliability and safety of railway automation and telemechanics (RAT) equipment operation under conditions of equipment wear and limited observability of diagnostic parameters. It is shown that the existing systems of technical diagnostics and monitoring do not provide timely detection of degradation and pre-failure states, which leads to hidden failures and an increase in operational risks. A risk-oriented diagnostics method is proposed, based on the formalization of the process of assessing the technical condition of RAT devices as a partially observable Markov decision process. The model takes into account the probabilistic dynamics of degradation, the uncertainty of diagnostic data, the impact of operational effects, and the cost of failure consequences. Using the example of an electric switch, the model is implemented and the optimal control action is selected based on minimizing the expected operational risk.

Keywords: railway automation, risk-oriented diagnostics, partially observable Markov process, digital twin, technical diagnostics and monitoring system, electric switch drive, actual condition maintenancе

For citation: Bochkarev S.V., Bubnov V.P., Zuev D.V. Application of the risk-oriented diagnostics method for railway automation equipment // Automation, communications, Informatics. 2026. № 3. Р. 23–26. DOI: 10.62994/AT.2026.3.3.004

Список источников

1. Комплексный анализ эксплуатационной деятельности хозяйства автоматики и телемеханики за 2024 год : отчет / Управление автоматики и телемеханики Центральной дирекции инфраструктуры – филиал ОАО «РЖД». М., 2025. 117 с.

2. Применение технологии цифрового двойника инфраструктурного комплекса ОАО «РЖД» (ЦД) : временная концепция : утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 9 июня 2021 года №1281/р.

3. Зуев Д.В., Бочкарев C.В. Цифровой двойник инфраструктуры железнодорожной автоматики и телемеханики // Транспорт Российской Федерации. 2022. № 3 (100). С. 19–22. EDN: OWHSBE.

4. Преимущества технологии цифрового двойника инфраструктуры. С.С. Юханов, Д.В. Зуев, С.В. Бочкарев, А.А. Федоров // Автоматика. Связь. Информатика. 2021. № 4. С. 18–21. EDN: XOJFKQ.

5. Бочкарев С.В., Лыков А.А. Метод определения технического состояния устройств железнодорожной автоматики // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2012. № 4 (33). С. 45–50. EDN: RAIWON.

6. Саттон Р.С., Барто Э. Дж. Обучение с подкреплением : введение. 2 изд. М.: ДМК Пресс, 2020. 552 с.

7. Hahsler M., Kamalzadeh H. POMDP: Introduction to partially observable Markov decision processes // The Comprehensive R Archive Network: site. 2021. URL: https://cran.r-project.org/web/packages/pomdp/vignettes/pomdp.html.

8. Кутоянц Ю.А. Оценка параметров скрытых марковских процессов с непрерывным временем // Автоматика и телемеханика. 2020. № 3. С. 86–113. EDN: YZSEQD.

9. Методика оценки рисков, связанных с функционированием систем железнодорожной автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» : утв. ОАО «РЖД» 21.11.2015 № 3031р.

10. Бочкарев С.В., Лыков А.А., Марков Д.С. Методика комплексной оценки показателей эффективности систем технического диагностирования и мониторинга // Развитие элементной базы и совершенствование методов построения устройств железнодорожной автоматики и телемеханики : сборник научных трудов.  СПб.: Издательство ПГУПС, 2014. С. 14–22. EDN: TYLKVT.

11. Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту устройств и систем сигнализации, централизации и блокировки : утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 30.12.2015 г. № 3168р (ред. от 01.09.2016 №1795р, от 18.02.2019 №286/р).

© Москва «Автоматика, связь, информатика» 2026