Передача геометрического состояния сцены для автономного движения поездов

Автоматика, связь, информатика. 2026. № 7. С. 23–25

Automation, communications, informatics. 2026. № 7. Р. 23–25

ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Научная статья

УДК 656.25+629.4.053.2

DOI: 10.62994/AT.2026.7.7.006

Передача геометрического состояния сцены для автономного движения поездов

БУШУЕВ Сергей Валентинович¹, ПОПОВ Антон Николаевич², ВЕРШИНИН Илья Дмитриевич³

¹Уральский государственный университет путей сообщения, проректор по научной работе, доцент д-р техн. наук, г. Екатеринбург, Россия, SBushuev@usurt.ru, SPIN-код: 6335-0668

²Уральский государственный университет путей сообщения, кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте», доцент, канд. техн. наук, г. Екатеринбург, Россия, ANPopov@usurt.ru, SPIN-код: 6207-4489

³Уральский государственный университет путей сообщения, кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте», аспирант,  г. Екатеринбург, Россия, IVershinin@usurt.ru, SPIN-код: 1925-3748

Аннотация. В статье рассмотрен способ удаленного контроля движения беспилотного поезда на основе передачи геометрического состояния сцены, которая представлена облаком точек с последующей визуализацией в виде цифрового двойника перегона. Показано, что передача видеоизображения предъявляет высокие требования к пропускной способности канала и задержкам связи, при этом не всегда обеспечивает оператора полной пространственной информативностью. Выполнено сравнение требуемой скорости передачи для видеопотока, сжатого кодеком h.264 и сжатого трехмерного представления сцены. Установлено, что при малой и средней плотности пространственных данных требуемая пропускная способность ниже, чем для видеопотока. Данные содержат информацию о глубине сцены, положении и размерах объектов. Обоснована перспективность передачи геометрически и семантически значимого описания сцены для систем удаленного контроля беспилотных поездов.

Ключевые слова: беспилотный поезд, удаленный контроль, телеуправление, облако точек, цифровой двойник, пропускная способность канала связи

Для цитирования: Бушуев С.В., Попов А.Н., Вершинин И.Д. Передача геометрического состояния сцены для автономного движения поездов // Автоматика, связь, информатика. 2026. № 7. С. 23–25. DOI: 10.62994/AT.2026.7.7.006

DIGITAL TECHNOLOGY

Original article

Remote monitoring of driverless train operation based on transmission of the geometric state of the scene

Sergei V. BUSHUEV¹, Anton N. POPOV², Ilia D. VERSHININ³

¹The Ural State Univesity of Railway Transport, Vice-Rector for Research, Dr. Sc. Eng., Assoc. Prof., Yekaterinburg, Russia, SBushuev@usurt.ru, SPIN-код: 6335-0668

²The Ural State University of Railway Transport, Assoc. Prof., Dept. of Automation, Telemechanics and Communications in Railway Transport, Ph.D., Yekaterinburg, Russia, ANPopov@usurt.ru, SPIN-код: 6207-4489

³The Ural State University of Railway Transport, Postgraduate at the Dept. of Automation, Telemechanics and Communications in Railway Transport, Yekaterinburg, Russia, IVershinin@usurt.ru, SPIN-код: 1925-3748

Abstract. The paper considers an approach to remote monitoring of driverless train operation based on transmitting the geometric state of the scene in the form of a point cloud followed by visualization using a digital twin of the railway section. It is shown that video transmission imposes high requirements on communication channel bandwidth and latency, while not providing the operator with complete spatial awareness. A comparison is made between the required transmission rate for an h.264 compressed video stream and for a compressed three-dimensional representation of the scene. It is established that, at low and medium data density, the required bandwidth is lower than that of a video stream, while spatial data contain information about scene depth, object position, and object dimensions. The study concludes that transmitting a geometrically and semantically meaningful description of the scene is a promising approach for remote monitoring systems of driverless trains.

Keywords: driverless train, remote monitoring, teleoperation, point cloud, digital twin, communication channel bandwidth

For citation: Bushuev S.V., Popov A.N., Vershinin I.D. Remote monitoring of driverless train operation based on transmission of the geometric state of the scene // Automation, communications, Informatics. 2026. № 7. Р. 23–25. DOI: 10.62994/AT.2026.7.7.006

Список источников

1. Об утверждении Концепции научно-технологического развития транспортного комплекса Российской Федерации на период до 2035 года : Распоряжение Правительства Российской Федерации от 19 декабря 2025 года № 3871-р.

2. Бушуев С.В., Попов А.Н. Перспективы внедрения беспилотного движения грузовых поездов // Интеллектуальный транспорт. 2025. Т. 9, № 3 (35). С. 67–76. EDN: WZULOZ.

3. Машинист-оператор // rzddigital.ru : сайт. 2024. 6 мая. URL: https://rzddigital.ru/career/professions/mashinist-operator-/ (дата обращения: 02.02.2026).

4. Охотников А.Л., Волкова И.А. Мировые тенденции развития систем автоматического управления движением поездов // Наука и технологии железных дорог. 2023. Т. 7, № 2 (26). С. 23–29. EDN: ORZDKV.

5. Азерников Д.В., Новиков Д.Е. О развитии систем широкополосной радиосвязи на железнодорожном транспорте // Железнодорожный транспорт. 2025. № 10. С. 34–38. EDN: MDMFUU.

6. Sharma G., Rajamani R. Teleoperation enhancement for autonomous vehicles using estimation based predictive display // IEEE Transactions on Intelligent Vehicles. 2024. Vol. 9, Iss. 3. P. 1–14. DOI: 10.1109/TIV.2024.3360410.

7. SEG-JPEG: Simple visual semantic communications for remote operation of automated vehicles over unreliable wireless networks / S. Donnelly et al. // arXiv preprint arXiv: 2602.15258v [cs.RO]. 2026.

© Москва «Автоматика, связь, информатика» 2026