Больше, чем игра: Симулятор легкорельсового транспорта дает возможность операторам оттачивать навыки
На базе легкорельсового транспорта в Элати инструктор по управлению легкорельсовыми транспортными средствами Арт Скотт сидит в помещении без окон перед стеной мониторов. На мониторах отображаются различные кнопки, переключатели и рычаги под трехмерным изображением 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 реальной кабине на линии, окруженная панорамным проекционным экраном с углом обзора 180 градусов, на котором отображается та же модель, что и на мониторах за столом 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 варьируются в зависимости от определенных 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, занимающейся разработкой тренажеров для железнодорожных, автомобильных и авиационных организаций, — с целью программирования цифровой части тренажера, в то время как две копии кабины были изготовлены исключительно собственными силами в кузовном цехе RTD.
«Изначально этот заказ был выставлен на тендер внешнему подрядчику, и стоимость оказалась выше 1 миллиона долларов», — сказал руководитель кузовного цеха Дэн Ортега. «Затем руководство обратилось ко мне и моей команде с вопросом, сможем ли мы изготовить их в соответствии с техническими требованиями».
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 то, что было необходимо», — сказал он.
Пока велись работы по изготовлению вагонов, сотрудники компании «Октал» занимались обследованием трассы, фиксируя каждый знак, здание, переезд, дорогу, стрелку, светофор и мост на каждой из линий легкорельсового транспорта RTD.
Представители компании «Октал» ехали вместе с машинистами 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 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 везет, и симулятор может создавать самые напряженные и сложные сценарии, с которыми приходится справляться. Скотт не стесняется подбрасывать операторам все, что только может. Когда операторы находятся в симуляторном зале, они попадают на его территорию.
Скотт выполняет в отделе роль своего рода «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 внезапные снежные бури и другие зимние погодные явления, — сказал Скотт. — К моменту завершения обучения они будут готовы справляться с осенними снежными бурями».
Именно это и сделал один из классов Скотта.
«Позже той осенью один класс вышел на улицу во время снежной бури, 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 пути или рядом с ним, создавать зоны блокировки вручную, управлять сигналами и стрелками, менять погоду, размещать неодушевленные предметы на пути или вокруг него, организовывать зоны проведения работ и выставлять сигнальщиков.
«Мы можем поставить машинистов в ситуации, с которыми они, вероятно, не столкнутся в реальной жизни», — сказал инструктор по подготовке машинистов легкорельсового транспорта Брайан Ротфусс. «Кроме того, мы можем добавить ручные блоки и сигнальщиков на стрелочных переводах — то, с чем машинистам придется сталкиваться на практике».
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 часто приходится переключать вручную бригадам по техническому обслуживанию путей.
«Мы можем показать машинистам, где находятся точки пересечения для ручного управления», — сказал инструктор по обучению водителей 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 «переключателя мертвого человека» 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), подобном тому, что установлен на объекте в Марипосе, но в гораздо меньшем масштабе. Экран SCADA позволяет Скотту управлять предстоящими переключениями стрелок и ручными блокировками, выступая в роли имитированного диспетчера, взаимодействующего с машинистом в кабине.
Симулятор не только служит средством обучения навигации в сложных погодных условиях и обходе препятствий, но и помогает операторам ознакомиться с различными зонами и научиться правильно интерпретировать информацию, поступающую с трассы, а также дает им возможность отработать реакцию на указания 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, исполняющим роль диспетчера. Когда на виртуальном пути возникают проблемы или если машинист приближается к участку, обозначенному флагами, где находятся рабочие (например, ручной блок или неисправность шлагбаума), машинист и Скотт могут общаться друг с другом, что позволяет машинистам попрактиковаться в сообщении о проблемах и в том, как правильно реагировать 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 использовании 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 оказанию железнодорожных услуг Фил Вашингтон.
Разработкой симулятора занимается компания CORYS Inc. Проектирование аппаратной части подходит к концу, а разработка программного обеспечения начнется в ближайшие недели.
Подобно симулятору легкорельсового транспорта, симулятор линии N призван обеспечить максимальную реалистичность, чтобы вооружить стажеров 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 смотрят на то, что симулятор будет полностью введен в эксплуатацию к началу 2025 года. Он будет расположен в здании № 711, где в настоящее время базируется диспетчерская линия 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, проведенные 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.