Проекты

Совершенствование логистики и улучшение контроля за передвижением поездов Российской Федерации с целью увеличения пропускной способности железной дороги

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Экономика»

Направление работы: Логистика
Авторы работы: ГБОУ Школа № 656 имени А. С. Макаренко
Предметы: Экономика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» 2021 года

Актуальность

В наши дни страны бурно развивают технологии во всех сферах, и транспорт не является исключением. Для увеличения пропускной способности поездов в Европе используют сеть 5G, которая позволяет точнее отслеживать местоположение поезда. Таким образом, можно пускать больше поездов, и они будут за меньший срок перевозить больше людей. Однако в России этот вариант маловероятен из-за размеров территории, больших промежутков между станциями и ряда других причин. Поэтому остаётся актуальным поиск возможности увеличить пропускную способность железных дорог на территории Российской Федерации.

Цель

Определение способов увеличения пропускной способности железных дорог на территории Российской Федерации.

Задачи

  1. Изучить особенности железнодорожной логистики.
  2. Изучить механизмы определения геолокации поездов.
  3. Проанализировать координацию и геолокации поездов в Российской Федерации.
  4. Выявить современные способы мониторинга геолокаций поездов в зарубежных странах.
  5. Адаптировать современные способы мониторинга в системе российских железных дорог.
  6. Рассчитать эффективность предложенных методов.

Гипотеза № 1

Внедрение 5G-технологий в систему российских железных дорог является наиболее эффективной моделью развития.

Гипотеза № 2

Внедрение 5G не изменит пропускную способность железных дорог в России.

Гипотеза № 3

Спутниковые технологии благодаря большому охвату и радиусу действий лучше всего подходят для контроля за передвижением поездов на дальние расстояния.

Описание

Возможность адаптировать и применять передовой опыт зарубежных стран является важнейшим фактором развития страны. Для этого автор детально изучил не только особенности технологий, но и саму систему, в которой эти технологии будут работать. Только после данного анализа возможно внедрение новых зарубежных технологий. 

Сравнительный анализ проходил по следующим показателям: 

  • длина железных дорог в странах
  • площадь стран
  • расположение транспортных узлов и площадь, занимаемая транспортной системой
  • загруженность транспортных систем
  • технологические особенности контроля за передвижением поездов.

Следующим пунктом сравнения стали финансовые затраты на цифровизацию транспортно-логистических систем в Германии и США.

Новая разработка Qualcomm, которая используется в ТЛС Германии последние 2 года, сотовый 5G-модем Snapdragon X55 в сочетании с дальнобойной антенной системой QTM527, позволила зафиксировать устойчивый широкополосный даунлинк и аплинк от базовых станций с оборудованием Ericsson Air5121 и Baseband 6630 на расстоянии 3,8 км. Для переключения между башнями, по данным разработчиков, требуется 4,2 секунды. Однако в России запуск 5G для всей отрасли будет стоить больше 700 миллиардов рублей.

В американской системе используются спутниковые технологии. Стоимость постройки и вывода спутника на орбиту, по данным сайта http://prosputnik.ru/, составляет около 200 млн $. Российская федерация имеет 167 спутников на орбите (по данным на 2020 год), из них меньше трети не принадлежат военным. Данные спутники возможно использовать для цифровизации ТЛС (необходимо 12 спутников). Следовательно, с учётом доставки оборудования на спутники проект будет стоить около 6,5–7 млрд $ (или 485–523 млрд рублей) на 10 лет функционирования.

По результатам проведённого исследования выяснилось, что наиболее выгодно использовать американскую модель ТЛС.

Результаты/выводы

Анализ зарубежного опыта показал, что существуют разные способы координации и отслеживания железнодорожного транспорта. Современные технологии позволяют использовать систему 5G для определения точного местонахождения состава. Эти технологии используются в Европе и позволяют увеличивать пропускную способность, что приводит к повышению эффективности и изменению доходов и прибыли в большую сторону. Однако ввиду особенностей, обусловленных большой территорией, американская модель использования спутниковой навигации для нашей страны будет более эффективна как с экономической, так и с практической точки зрения.

Таким образом, из трёх выдвинутых гипотез первые две были опровергнуты, гипотеза № 3 подтверждена.