Россия
УДК 656.2 Эксплуатация железнодорожного транспорта
Представлен углубленный системный анализ архитектурных подходов к построению и внедрению цифровых двойников на железнодорожном транспорте, что является ключевым этапом цифровой трансформации отрасли. Цель: систематизация архитектурных подходов к созданию цифровых двойников, анализ ключевых технологических решений и выработка рекомендаций по их интеграции в единую цифровую экосистему управления инфраструктурой и подвижным составом. Методы: проведено сравнительное исследование ведущих мировых платформ (Siemens Railigent X, Bentley iTwin, Dassault 3DEXPERIENCE) и отечественных разработок, в ходе которого выявлены ограничения существующих решений в части адаптации к специфике железнодорожной автоматики и телемеханики. Результаты: в отличие от традиционных фрагментарных информационных систем предложена концепция «единого источника правды», базирующаяся на бесшовной интеграции технологий BIM, PLM и SCADA, что позволяет обеспечить сквозное управление жизненным циклом транспортных активов. Научная новизна исследования заключается в разработке и детализации пятиуровневой иерархической модели цифрового двойника, которая объединяет уровень физических объектов и датчиков, каналы передачи данных, платформу хранения и цифровых моделей, аналитический слой и интерфейсы визуализации. Практическая значимость: обусловлена описанием механизмов перехода от планово-предупредительного ремонта к предиктивному и риск-ориентированному управлению. Показано, что внедрение предложенной архитектуры позволяет прогнозировать критические неисправности (например, дефекты буксовых узлов) за несколько месяцев до их возникновения и проводить имитационное моделирование различных эксплуатационных сценариев. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании интеллектуальных систем управления инфраструктурой и подвижным составом для повышения безопасности и экономической эффективности перевозочного процесса.
цифровой двойник, железнодорожный транспорт, многоуровневая архитекту- ра, предиктивная аналитика, промышленный интернет вещей, BIM-технологии, управление жизнен- ным циклом, мониторинг технического состояния, интеллектуальные транспортные системы, риск-ориентированный подход
1. Цифровые двойники // РЖД Цифровой. 03.12.2022. URL: http://rzddigital.ru/technology/tsifrovye-dvoyniki/ (дата обращения: 12.02.2026).
2. Прохоров А. Н., Лысачев М. Н. Цифровой двойник: анализ, тренды, мировой опыт: корпоративное издание / науч. ред. А. И. Боровков. 1-е изд., испр. и доп. М.: АльянсПринт, 2020. 400 с.
3. Зуев Д. В., Бочкарев С. В. Цифровой двойник инфраструктуры железнодорожной автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» // Транспорт Российской Федерации. 2022. № 3 (100). С. 19–22.
4. Преимущества технологии цифрового двойника инфраструктуры / С. С. Юханов, Д. В. Зуев, С. В. Бочкарев, А. А. Федоров // Автоматика, связь, информатика. 2021. № 4. С. 25–27. DOI:https://doi.org/10.34649/AT.2021.4.4.002
5. Об утверждении временной концепции технологии цифрового двойника инфраструктурного комплекса ОАО «РЖД»: распоряжение ОАО «РЖД» от 09.06.2021 № 1281/р.
6. Колесников К. Цифровые двойники и их применение в железнодорожной отрасли // vc.ru. 24.08.2020. URL: http://vc.ru/transport/152429-cifrovye-dvoyniki-i-ih-primenenie-v-zheleznodorozhnoy-otrasli (дата обращения: 12.02.2026).
7. Ефанов Д. В., Лыков А. А. Основы построения и принципы функционирования систем технического диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: учебное пособие. СПб.: ПГУПС, 2012. 59 с.
8. От «недиагностируемого утюга» к цифровому двойнику // Хабр. 23.09.2025. URL: http://habr.com/ru/ articles/949184 (дата обращения: 12.02.2026).
9. Barrow K. Bridging the Big Data Gap // Railway Age. 11.07.2018. URL: http://www.railwayage.com/news/ bridging-the-big-data-gap/ (дата обращения: 11.01.2026).
10. Rail Digital Twin and Deep Learning for Passenger Flow Prediction Using Mobile Data / Y. Ou [et al.] // Electronics. 2025. Vol. 14, iss. 12. Art. 2359. 16 p. DOI:https://doi.org/10.3390/electronics14122359
11. Bentley Systems. Digital Twins Drive Better Outcomes Across Rail Lifecycle. 2022. 14 p. URL: http://www.bentley.com/wp-content/uploads/ebook-digital-twins-rail-asset-lifecycle-en.pdf (дата обращения: 12.02.2026).
12. Siemens Railigent X Health States: Optimized Maintenance Decisions Through AI // Railway USA. 23.05.2024. URL: http://railway-usa.com/news/81317-railigent-x-health-states-optimized-maintenance-decisions-through-ai (дата обращения: 12.02.2026).
13. Luczak M. Dassault Systèmes Spotlights ‘Virtual Twin’ Tech at Railway Interchange 2025 // Railway Age. 21.05.2025. URL: http://www.railwayage.com/news/dassault-systemes-spotlights-virtual-twin-tech-at-railway-interchange-2025/ (дата обращения: 12.02.2026).
14. Zhang Z.-Y., Shang D., Su. S. Digital Twin in Railway Industry: A Bibliometric Analysis and Systematic Review // Digital Twin. 2026. Vol. 3, iss. 1. Art. no. 2533858. 25 p. DOI:https://doi.org/10.1080/27525783.2025.2533858
15. Mobility Software Suite X // Siemens Mobility. URL: http://www.mobility.siemens.com/us/en/portfolio/digitalsolutions- software/digital-services/railigent-x.html (дата обращения: 12.02.2026).
16. How Cognitive Digital Twins Enable Predictive Rail Management // The AnyLogic Company’s Blog. 01.07.2025 URL: http://medium.com/@anylogic/how-cognitive-digital-twins-enable-predictive-rail-management-7c90cc963067 (дата обращения: 14.11.2025).
17. Chen M. Unleashing the Benefits of Virtual Twins in Rail // Dassault Systèmes Blog. 03.07.2023. URL: http://blog.3ds.com/industries/business-services/unleashing-the-benefits-of-virtual-twins-in-rail (дата обращения: 12.02.2026).
18. Siemens расширяет цифровое депо для региональных поездов в Дортмунде // Железные дороги мира. 08.05.2024. URL: http://zdmira.com/news/siemens-rasshiryaet-tsifrovoe-depo-dlya-regionalnykh-poezdov-v-dortmunde (дата обращения: 12.02.2026).
19. Digital Twin Railway: The Future of Railway Management // BibLus — News and insights on AEC industry and BIM. 06.12.2024. URL: http://biblus.accasoftware.com/en/digital-twin-railway-the-future-of-railway-management (дата обращения: 12.02.2026).
20. Зуев Д. В., Бочкарев С. В. Цифровой двойник инфраструктуры ОАО «РЖД» // Автоматика, связь, информатика. 2020. № 11. С. 11–14. DOI:https://doi.org/10.34649/AT.2020.11.11.001
21. Ядро ЕКП ТД. Цифровой двойник ОАО «РЖД». Цифровое моделирование инфраструктуры Трансэнерго (Сервис ЦД-ТЭ) (ЕКП ТД. Сервис ЦД-ТЭ): свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023686974 Российская Федерация. № 2023686296 / Д. В. Зуев [и др.]; заявл. 30.11.2023; опубл. 11.12.2023; заявитель ОАО «Российские железные дороги». 1 с.
22. Ядро ЕКП ТД. Цифровой двойник ОАО «РЖД». Цифровое моделирование активов Центральной дирекции инфраструктуры (ЦДИ) (Сервис ЦД-ЦДИ) (ЕКП ТД. Сервис ЦД-ЦДИ): свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023660018 Российская Федерация. № 2023619409 / Д. В. Зуев [и др.]; заявл. 12.05.2023; опубл. 17.05.2023; заявитель ОАО «Российские железные дороги». 1 с.
23. Ядро ЕКП ТД. Цифровой двойник инфраструктуры хозяйства автоматики и телемеханики. Сервис работы с BIM моделью в цифровом двойнике (Сервис ЦДШ-BIM) (ЕКП ТД Сервис ЦДШ-BIM): свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022667187 Российская Федерация. № 2022666465 / Д. В. Зуев [и др.]; заявл. 07.09.2022; опубл. 15.09.2022; заявитель ОАО «Российские железные дороги». 1 с.
24. Бочкарев С. В. Методика оценки и анализа числа срабатываний релейной аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики // Информационные технологии. 2023. Т. 29, № 1. С. 51–56. DOI:https://doi.org/10.17587/it.29.51-56
25. Бочкарев С. В. Расчет сроков замены релейной аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики // Информационные технологии. 2023. Т. 29, № 8. С. 437–444. DOI:https://doi.org/10.17587/it.29.437-444
26. Зуев Д. В., Бочкарев С. В., Федоров А. А. Методология формирования исполненной кабельной трассы на двухниточном плане станции // Автоматика, связь, информатика. 2022. № 5. С. 21–24. DOI: 10.34649/ AT.2022.5.5.001
27. CRRC’s New Smart Intercity Train CINOVA2.0 Was Officially Launched // CRRC Group Official Website. 19.05.2023. URL: http://www.crrcgc.cc/en/2023-05/30/article_29BA86E691944B61A73EB514217EE0D9.html (дата обращения: 12.02.2026).
28. К 2035 году будет создан цифровой двойник железнодорожной инфраструктуры Люксембурга // Цифровое Строительство. 27.12.2024. URL: http://digital-build.ru/news/k-2035-godu-budet-sozdan-czifrovoj-dvojnikzheleznodorozhnoj- infrastruktury-lyuksemburga (дата обращения: 12.02.2026).
29. 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:https://doi.org/10.62994/AT.2026.3.3.004
