Новизна ИСУЖТ в научном плане состоит в использовании методов адаптивного планирования на основе сетецентрического подхода и мультиагентных технологий. Реализация задач планирования, согласования и контроля исполнения планов в реальном времени осуществляется с помощью сети взаимодействующих динамических планировщиков. Каждый планировщик, в свою очередь, представляет собой сеть взаимодействующих между собой агентов. Построение планов с помощью мультиагентной технологии осуществляется эволюционным путем в процессе переговоров десятков и сотен тысяч агентов, непрерывно конкурирующих и кооперирующихся друг с другом.

Распределение ресурсов железнодорожного транспорта и построение разного рода планов производится так, что максимально удовлетворяются интересы агентов при полном соблюдении всех существующих ограничений, правил и регламентов. Причем планы не строятся каждый раз заново, а постоянно корректируются по мере их выполнения или появления влияющих на них событий.

Единая процессная модель управления производственной деятельностью является методологической основой для проектирования, реализации и внедрения системы ИСУЖТ. Разработка такой модели позволяет ликвидировать имеющиеся разрывы в управленческих процессах отдельных хозяйств, обусловленные, в том числе, территориальной обособленностью и отсутствием единых вертикалей функционального управления.

Для построения единой модели в проекте предусмотрены мероприятия, обеспечивающие разработку и внедрение сквозных процессов управления, учитывающих специфику деятельности различных дирекций ОАО «РЖД» с одновременным выстраиванием, регламентацией и надлежащим информационным обеспечением участников перевозочного процесса.

Одним из важных результатов формирования единой процессной модели управления производственной деятельностью является определение полного перечня выполняемых функций для каждого пользователя системы. Для каждого пользователя ИСУЖТ на базе единой модели формируется полнофункциональное рабочее место (АРМ).

АРМы включают набор типовых сцен, отражающих результаты перевозочного процесса. Каждая из сцен может входить в состав нескольких АРМов. Унификация пользовательских интерфейсов и быстрая сборка рабочих мест из отдельных компонентов достигается благодаря использованию единых интерфейсных решений.

Каждое рабочее место обеспечивает необходимую ситуационную осведомленность и представление диспетчеру сформированных планов для подтверждения.

В составе ИСУЖТ создается подсистема «Электронная подпись при юридически значимом взаимодействии» для поддержки функционирования единой информационной среды, предназначенной для автоматизации процессов поддержки принятия решений по планированию, выполнению и контролю сквозных производственных процессов в части получения, обработки, доставки и хранения электронных сообщений.

Основная функция подсистемы – обеспечение целостности, достоверности, неотказуемости от авторства и юридической значимости передаваемых электронных документов и сообщений.

Единая интеграционная платформа интеллектуальной системы управления и автоматизации обеспечивает:

• реализацию динамической модели производственного процесса нового поколения;
• создание единой информационной среды для автоматизации процессов поддержки принятия решений по планированию, выполнению и контролю сквозных производственных процессов;
• интеграцию систем ОАО «РЖД» в единое информационное пространство; получение ИСУЖТ полной, непротиворечивой, оперативной и достоверной информации.

На базе платформы разработан отраслевой язык, который позволил существенно снизить сложность проектирования, управления изменениями и повысить эффективность последующего сопровождения системы. Отраслевой язык позволяет в терминах и определениях предметной области железнодорожного транспорта проектировать систему, обеспечивает контроль целостности и непрерывности данных, контроль соответствия предопределенным технологическим и производственным процессам.

Задачи, которые представлены в десятках и сотнях существующих информационных систем, впервые решаются в единой системе с исключением дублирования функционала и обеспечением сквозного производственного процесса. Единая онтология также создает единую базу нормативно-справочной информации.

Целью подпроекта «Автоматизация разработки нормативного графика движения поездов» является переход от пониточной прокладки графика в ручном режиме к автоматическому построению графика на участке/полигоне или сети железных дорог. При этом роль технолога по разработке графика движения поездов преобразовывается в специалиста по моделированию и динамическому гибкому планированию перевозок.

Внедрением подпроекта «Автоматизация разработки нормативного графика движения поездов» успешно решаются задачи:

• автоматическое построение ниток пассажирских, пригородных, грузовых и следующих специализированным расписанием поездов;
• осуществление гибкого планирования перевозок за счет построения множества вариантов графика с варьированием параметров оптимизации и заданий на нитки;
• моделирование изменений технологии пропуска поездов и используемой инфраструктуры;
• передача полученных вариантов графика движения поездов в смежные комплексы задач ИСУЖТ и системы ОАО «РЖД» и автоматическое получение заданий на разработку ниток графика.

Система внедрена в постоянную эксплуатацию на Восточном полигоне ОАО «РЖД». С 2020 года в дирекции управления движением на Восточном полигоне начата разработка графика с ее помощью.

Целью подсистемы «Управление тяговым хозяйством», реализованной в рамках бизнес-процесса «Предоставление тяговых ресурсов» ОАО «РЖД», является автоматизация процессов планирования обеспечения содержания локомотивных бригад и тягового подвижного состава на установленную потребность, а также процессов планирования и контроля ремонта/ технического обслуживания локомотивов на всех горизонтах планирования — от года до сменно-суточного и текущего (на 3-6 часов).

Состоит из трёх комплексов задач: планирования обеспечения содержания локомотивных бригад, планирования обеспечения содержания локомотивов и планирования программы ремонтов локомотивов, которые включают в себя 20 модулей, 13 из которых введены в постоянную эксплуатацию на Восточном полигоне.

Ведется функциональное развитие подсистемы для расширения на всю сеть ОАО «РЖД».

Внедрением подсистемы успешно решаются задачи автоматизированного планирования:

• программы ремонта и технического обслуживания каждой секции локомотива на годовом, квартальном, месячном, декадном и суточном горизонтах планирования, с соблюдением равномерной загрузки ремонтных предприятий и с учётом норм межремонтных пробегов локомотивов как в километрах, так и в сутках;
• обеспечения содержания локомотивов и локомотивных бригад, с автоматической выработкой планов предупреждающих мероприятий на годовом, квартальном и месячном горизонтах планирования, в целях обеспечения нормативной списочной численности контингента локомотивных бригад и потребного количества локомотивов в эксплуатируемом парке;
• типовых и именных графиков работы локомотивных бригад на плановый месяц, предварительной заставки локомотивных бригад по завершению поездки, а также модулей мониторинга фактического выполнения именных графиков и заставки локомотивных бригад, позволяющих обеспечить равномерность выработки;
• обеспечения выдачи локомотивов и локомотивных бригад на сменно-суточном и текущем горизонтах планирования, где автоматически формируется пофамильный список заставки локомотивных бригад по 3-х часовым периодам (на сутки) на основании объемной потребности, поступающей из смежной подсистемы «Управление тяговыми ресурсами». В случае непредвиденных обстоятельств (например, неисправность локомотива или неплановое отвлечение бригады) модули УТХ автоматически формируют списки альтернативных замен локомотивов и локомотивных бригад.

Целью подпроекта «Диспетчерское управление движением поездов» является автоматизация решений и действий поездных диспетчеров и диспетчеров по направлению за счет автоматического построения плана пропуска поездов в режиме реального времени на основе методов искусственного интеллекта.

Внедрением подпроекта «Диспетчерское управление движением поездов» успешно решаются задачи:

• возврат пассажирских поездов в график при возникновении их отклонений и нештатных ситуаций;
• построение плана пропуска для неграфиковых грузовых поездов;
• обеспечение безопасности движения высокоскоростных поездов – контроль установки маршрутов, закрытие переездов, установка режимов высокоскоростного движения, недопущение скрещения поездов «Аллегро», «Сапсан» и грузовых поездов с негабаритными или сыпучими грузами;
• передача рассчитанного  плана  пропуска  поездов  в подсистему автоматической установки маршрутов.

Система развернута и внедрена на полигонах Октябрьской  железной дороги (Санкт-Петербург – Бусловская, Санкт-Петербург – Невель, Санкт-Петербург – Москва), а также находится в опытной эксплуатации в Вихоревском и Северо-Байкальском регионах Восточно-Сибирской железной дороги.

Данный подпроект ИСУЖТ также выбран для автоматизации диспетчерского управления движением на Московском центральном кольце

Целью подпроекта «Управление тяговыми ресурсами» является оптимизация и организация ритмичной работы по продвижению поездопотока от станции формирования до станции назначения по ниткам актуального графика и своевременное обеспечение поездов тяговыми ресурсами (локомотивами и локомотивными бригадами).

В рамках подпроекта решаются следующие задачи:

• нормирование, планирование и контроль потребного эксплуатируемого парка локомотивов на предъявляемые сменно-суточные размеры движения по выделенным участкам обращения локомотивов введено в постоянную эксплуатацию на Восточном полигоне;
• регулирование, планирование и контроль баланса локомотивов в границах железных дорог и по стыковым пунктам;
• автоматическое распределение локомотивов и локомотивных бригад, находится в опытной эксплуатации на Восточном полигоне;
• планирование и контроль объемного сменно-суточного (многосуточного) и объектного текущего (пономерного) распределения локомотивов и локомотивных бригад для поездов на нитки вариантного графика.

Реализация ИСУЖТ позволит оптимизировать грузовое движение, сократить издержки, создать резерв пропускной способности магистралей, осуществлять доставку грузов в гарантированные и установленные сроки для высококачественного обслуживания клиентов российских железных дорог.

Планируется последовательная  реализация технологически и информационно увязанных комплексов задач автоматического формирования графика, управления пропуском поездопотоков по расписанию, управления тяговыми ресурсами и целый ряд других задач на основных направлениях грузопотоков: Кузбасс–Восток, Кузбасс–Север, Кузбасс–Запад, Кузбасс–Юг. Это обеспечит эстафетную передачу поездопотока с одного диспетчерского участка на другой в соответствии с согласованным по использованию тяговых ресурсов графиком и с соблюдением всех технологических ограничений и требований безопасности.

Кроме того, передача планирования и контроля компьютеру в автоматическом режиме создает возможность реализации рыночных логистических продуктов за счет увеличения адаптивности и объективности принятия решений системы.

Существенное снижение человеческого фактора откроет возможность слияния целого ряда блоков управления и добиться более масштабной оптимизации производственного процесса. Это позволит создать более совершенную рыночную структуру управления в холдинге ОАО «РЖД».