Больше, чем просто игра: симулятор легкорельсового транспорта дает операторам возможность отточить свои навыки
В учебном центре легкорельсового транспорта «Элати» инструктор по управлению легкорельсовыми транспортными средствами Арт Скотт сидит в помещении без окон перед стеной мониторов. На экранах отображаются различные кнопки, переключатели и рычаги под 3D-моделью путей легкорельсового транспорта. Позади Скотта начинающий машинист легкорельсового транспорта входит в небольшую комнату, где находится другой инструктор. В этой комнате находится изготовленная на заказ точная копия кабины трамвая в масштабе 1:1 со всеми рычагами, кнопками, переключателями, экранами, педалями и зеркалами, которые можно увидеть в вагоне на линии, окруженная панорамным проекционным экраном с углом обзора 180 градусов, на котором отображается то же изображение, что и на мониторе Скотта.
Вот в чём заключается секрет RTD в подготовке своих элитных машинистов легкорельсового транспорта — это полностью функциональный симулятор, разработанный для того, чтобы воссоздать все ситуации, с которыми машинист может столкнуться в реальных условиях.
Реализация проекта началась в 2012 году в связи с необходимостью обучить машинистов основам управления легкорельсовым транспортом, а также познакомить их с трудностями, с которыми они столкнутся во время работы, в безопасных условиях.
«Симулятор был создан для проведения обучения с поддержкой», — сказала Венесса Стоун, руководитель отдела подготовки машинистов легкорельсового транспорта. «Здесь машинисты могут допускать столько ошибок, сколько захотят».
Все машинисты легкорельсового транспорта обязаны проходить обучение на тренажере. Возможности для обучения зависят от ряда факторов, таких как уровень опыта и время года. Например, во время предстоящих летних перебоев в движении машинисты будут отрабатывать навыки управления в условиях введенных ручных блокировок. Машинисты могут по своему усмотрению запрашивать дополнительное время на тренажере при условии наличия сертифицированного инструктора.
Компания RTD заключила партнерское соглашение с Oktal Sydac — транснациональной корпорацией, разрабатывающей тренажеры для железнодорожных, автомобильных и авиационных организаций, — с целью программирования цифровой части тренажера, тогда как две копии кабины были изготовлены исключительно собственными силами в кузовном цехе RTD.
«Изначально этот заказ был выставлен на торги внешнему подрядчику, и сумма сметы превысила 1 миллион долларов», — сказал руководитель кузовного цеха Дэн Ортега. «Тогда руководство обратилось ко мне и моей команде с вопросом, сможем ли мы изготовить их в соответствии с чертежами».
Ортега, который руководит кузовным цехом автобусного подразделения компании District Shops, с нетерпением ждал возможности проверить на практике навыки команды в области изготовления деталей, взявшись за эту новую и уникальную задачу.
«Нам предоставили свободу создавать и воплощать в жизнь всё, что было необходимо», — сказал он.
Пока велись работы по изготовлению вагонов, сотрудники компании «Октал» занимались обходом трассы, фиксируя в базе данных каждый знак, здание, переезд, дорогу, стрелку, светофор и мост на каждой из линий легкорельсового транспорта RTD.
Представители компании «Октал» сопровождали машинистов легкорельсового транспорта на линиях E, H, W, D и L, а также на бывших линиях C и F, используя видеокамеры для съемки и сканирования окружающей обстановки по мере движения поезда вверх и вниз по линии. После открытия линии R в 2017 году компания Oktal вернулась, чтобы провести сканирование этой линии. Используя отснятый материал, компания смогла создать виртуальную 3D-модель, точно отражающую каждую линию, вплоть до углов наклона.
Симулятор учитывает вес каждого вагона, а это означает, что физика поведения виртуального поезда зависит от количества вагонов, включенных в виртуальный состав. Чем больше вагонов, тем тяжелее виртуальный поезд, что, соответственно, влияет на его поведение на путях — точно так же, как и в реальной жизни.
Конечно, на трассе операторам не всегда сопутствуют солнце и радуга, и симулятор может создавать самые напряжённые и сложные сценарии, с которыми приходится справляться. Скотт не скупится на испытания и бросает операторам всё, что только может. Когда операторы находятся в симуляторном зале, они попадают на его территорию.
Скотт выполняет в отделе роль «мастера подземелий» — человека, который отвечает за разработку деталей и испытаний в настольной ролевой игре. Скотт контролирует каждый сценарий и может решать, какое препятствие оператору предстоит преодолеть в следующий раз.
«Во время летних занятий я люблю устраивать для новых операторов неожиданные снежные бури и другие зимние погодные явления, — сказал Скотт. — К моменту завершения обучения они будут готовы справляться с осенними снежными бурями».
Именно так поступил один из классов Скотта.
«Один класс вышел на улицу во время снежной бури поздней осенью, и они не растерялись», — сказал он.
Под рукой у Скотта находится монитор с библиотекой препятствий, которые он может перетаскивать в симулятор в режиме реального времени. Он может добавлять животных и пешеходов на путях или рядом с ними, создавать зоны блокировки вручную, управлять сигналами и стрелками, менять погоду, размещать неодушевленные предметы на путях или вокруг них, организовывать зоны проведения работ и выставлять сигнальщиков.
«Мы можем заставить машинистов сталкиваться с ситуациями, с которыми они, вероятно, не столкнутся в реальной жизни», — сказал инструктор по обучению водителей легкорельсового транспорта Брайан Ротфусс. «Кроме того, мы можем добавлять ручные блокировки и сигнальщиков на стрелочных переводах — то есть те вещи, с которыми машинисты столкнутся в реальных условиях».
Ручные блоки — это участки пути между парами стрелочных переводов, на которых поезда временно перенаправляются на противоположный путь; как правило, они используются в тех случаях, когда бригады проводят работы на путях или в непосредственной близости от них. Эти стрелочные переводы зачастую необходимо переключать вручную силами бригад по техническому обслуживанию путей.
«Мы можем показать машинистам, где находятся точки пересечения для ручного управления», — сказал инструктор по обучению вождению легкорельсового транспорта Эрик Маннес.
Скотт может в режиме реального времени видеть, какие кнопки, рычаги и переключатели оператор включил или выключил, что позволяет инструкторам выявлять любые ошибки в безопасной и контролируемой обстановке — например, если нога находится слишком далеко от «аварийного выключателя» или дверь случайно осталась приоткрытой перед выездом со станции. Кроме того, он может отслеживать местоположение моделируемого поезда на экране, похожем на систему диспетчерского контроля и сбора данных (SCADA), подобной той, что установлена на объекте в Марипосе, но в гораздо меньшем масштабе. Экран SCADA позволяет Скотту управлять предстоящими переключениями стрелок и ручными блокировками, выступая в роли моделируемого диспетчера, взаимодействующего с машинистом в кабине.
Симулятор не только служит средством обучения навигации в сложных погодных условиях и при обходе препятствий, но и помогает операторам ознакомиться с различными зонами и научиться правильно интерпретировать информацию, поступающую с трассы, а также позволяет им отрабатывать ответы на инструкции диспетчеров.
«Очень полезно показать новым операторам, где находятся сигналы и переключатели», — сказал Скотт.
В кабине у машинистов установлен имитатор коммуникатора, с помощью которого они могут связаться со Скоттом, выполняющим роль диспетчера. Когда на виртуальном пути возникают проблемы или если машинист приближается к участку, обозначенному флагами, на котором находятся рабочие (например, при ручном блокировании или неисправности шлагбаума), машинист и Скотт могут связываться друг с другом, что позволяет машинистам отработать навыки сообщения о проблемах и правильного реагирования на инструкции диспетчеров.
Эти функции оказались полезными как для начинающих, так и для опытных машинистов, готовящихся к предстоящим проектам по реконструкции железнодорожной линии в центре города и установке защитных панелей, поскольку они позволяют им составить представление о том, как будет проходить работа на этих двух строительных объектах при наличии ручных блокировок.
После запуска симулятора в 2015 году он стал центром притяжения для транспортных агентств, посещавших RTD в поисках новых решений для обучения своих операторов. Транспортная компания Dallas Area Rapid Transit (DART) пошла ещё дальше и использовала симулятор RTD в качестве образца для разработки собственного симулятора.
Успех тренажера для обучения водителей легкорельсового транспорта вдохновил компанию «N Line Commuter Rail Transportation» на создание собственного тренажера.
«Мы начали обсуждать вопрос о приобретении тренажера ещё до начала коммерческой эксплуатации в 2020 году», — сказал менеджер по предоставлению железнодорожных услуг Фил Вашингтон.
Разработкой симулятора занимается компания CORYS Inc. Работа над аппаратной частью подходит к концу, а разработка программного обеспечения начнется в ближайшие недели.
Как и симулятор легкорельсового транспорта, симулятор линии N призван обеспечить максимальную реалистичность, чтобы вооружить слушателей курса необходимыми навыками на случай возникновения аналогичных ситуаций на линии.
«Завершающий этап разработки программного обеспечения будет включать в себя проверку виртуальных объектов, которые будут отображаться и использоваться в симуляторе, и обеспечит максимальную реалистичность этих объектов», — сказал Вашингтон.
В Вашингтоне с оптимизмом ожидают, что симулятор будет полностью введен в эксплуатацию к началу 2025 года. Он будет расположен в здании № 711, где в настоящее время базируется диспетчерская линии N.
Одной из уникальных особенностей симулятора N Line является то, что инженеры смогут получать и продлевать свои 240 сертификатов непосредственно в симуляторе. Кроме того, часы, проведённые в симуляторе студентами-инженерами, будут учитываться в качестве рабочего времени, необходимого для получения сертификатов.
Инвестиции RTD в технологии симуляторов — ещё одно подтверждение миссии агентства, заключающейся в улучшении качества жизни людей благодаря установлению связей.