Potencjał Wydziału Fizyki Technicznej, Informatyki i Matematyki Stosowanej
Pozycja naukowa Wydziału, baza badawcza oraz dokonania pracowników, szczególnie Zespołu Fotoniki Instytutu Fizyki upoważniają do podjęcia tematyki optycznej łączności światłowodową i bezprzewodową i jej zastosowaniem w transporcie szynowym. Jest to w przypadku kolei dużych prędkości sprawa niezwykłej wagi. Wydział Fizyki Technicznej, Informatyki i Matematyki Stosowanej może prowadzić badania naukowe w zakresie Telekomunikacji Optycznej dla Transportu Szynowego.
W obecnych czasach niemal wszystkie innowacyjne prace badawczo-rozwojowe wymagają zaawansowanych metod obliczeniowych. Instytut Informatyki wchodzący w skład wydziału FTiMS dysponuje szeroką kadrą specjalizującą się zarówno w klasycznych, jak i nowoczesnych (należących do szeroko pojętej inteligencji maszynowej) technikach obliczeniowych. Z punktu widzenia tworzonego Centrum Transportu Szynowego oraz potrzeb KDP oraz ŁKA można wskazać dwa kluczowe obszary, w których prace badawcze prowadzone przez pracowników Instytutu Informatyki mogą znaleźć zastosowanie: systemy przetwarzania informacji oraz systemy planowania i prognozowania. Dodatkowo Instytut Informatyki jest w stanie zapewnić odpowiednie wsparcie prac badawczo-rozwojowych prowadzonych przez wszystkie podmioty zaangażowane w projekt. Wsparcie to możliwe jest zarówno poprzez bezpośrednią współpracę polegającą na wykorzystywaniu inteligencji obliczeniowej do rozwiązywania problemów z konkretnych dziedzin, jak i przez usprawnienie komunikacji pomiędzy zespołami badawczymi. Przykładem drugiego rozwiązania jest tworzona od 2010 roku platforma informatyczna TEWI. Platforma ta, realizowana w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, stawia sobie za cel stworzenie ponadregionalnej sieci badawczej integrującej potencjał naukowy wiodących polskich uczelni technicznych.
Instytut Informatyki posiada także odpowiedni potencjał w zakresie inżynierii oprogramowania, teleinformatyki, systemów mobilnych oraz transmisji danych. Potencjał ten został znacząco powiększony w roku 2009 gdy do Instytutu Informatyki dołączony został Zakład Sieci Komputerowych. Rozwój niezawodnych systemów informatycznych i bezpiecznych protokołów komunikacyjnych służących zarządzaniu przedsięwzięciem o takiej skali jak KDP oraz ŁKA stanowi jeden z kluczowych elementów decydujących o powodzeniu takiego projektu.
Należy zwrócić uwagę na wiele aspektów problemów stricte naukowych, ale również ich pełnej integracji z wdrożeniami, które odpowiadają tematyce związanej z kolejami dużej prędkości, w tym w szczególności:
- Problematyka monitorowania miejsca poszczególnych składów w systemie ciągłym z wykorzystaniem technik światłowodowych,
- Monitorowanie bezprzewodowe położenia wszystkich zwrotnic, semaforów, zapór na przejazdach kolejowych itp. (przy tak ogromnej prędkości pociągu - wszystkie przestawiania położeń powyższych urządzeń muszą być regulowane zdalnie, w sposób automatyczny),
- Monitorowanie bezprzewodowe stanu technicznego poszczególnych elementów systemu (urządzeń) z możliwością blokady przejazdu pociągu w przypadku ich awarii. System winien umożliwiać bezawaryjną łączność między stacjami kolejowymi,
- Systemy monitorowania i łączności bezprzewodowej wewnątrz pociągu. Prace dotyczące budowy systemów monitorowania w trybie ciągłym stanu technicznego wszystkich elementów samego pociągu z przekazywaniem informacji do obsługi pociągu, jak i centrum zarządzania ruchem pociągów,
- Projektowanie i optymalizacja struktur półprzewodnikowych źródeł promieniowania (metody i systemy) do celów monitoringu,
- Systemy propagacji promieniowania w światłowodach wraz z technologiami sprzęgania ze źródłami i odbiornikami promieniowania i systemami automatycznego/zdalnego przekazywania informacji umożliwiającymi natychmiastową reakcję w sytuacjach zagrożeń katastrofami.
Tematyka badawcza Wydziału FTIMS:
- Zarządzanie projektami inwestycyjnymi w zakresie Transportu Szynowego:
- Ewolucja sieci kolejowych,
- Kolej w systemach transportowych i przestrzeni miast,
- Modele systemów informatycznych do zarządzania i monitorowania ruchu kolejowego:
- Modele systemów informacyjnych: zdalne zarządzania centrum, monitoring składów poprzez system GPS (system optymalizacji czasu przejazdów), monitoring rezerwacji miejsc w składach (rezerwacje on-line, kasy biletowe)
- Systemy monitorowania i łączności bezprzewodowej: systemy monitorowania w trybie ciągłym stanu technicznego wszystkich elementów samego pociągu z przekazywaniem informacji do obsługi pociągu, jak i centrum zarządzania ruchem pociągów
- Systemy monitorowania bezprzewodowego stanu technicznego poszczególnych elementów systemu (urządzeń) - monitorowanie miejsca poszczególnych składów w systemie ciągłym z wykorzystaniem technik światłowodowych oraz monitorowanie położenia wszystkich zwrotnic, semaforów, zapór na przejazdach kolejowych, itp.
- Projektowanie systemów komputerowych na potrzeby analiz i symulacji zjawisk występujących w pojazdach i infrastrukturze trakcyjnej, w tym usługi systemu współpracującego.
- Systemy zasilania i napędowe w nowoczesnych transporcie szynowym:
- Nowoczesne systemy zasilania i napędu elektrycznego w trakcji elektrycznej
- Prace badawcze z zakresu ultraszybkich wyłączników prądu stałego dla trakcji, w tym kolei dużych prędkości,
- Prace badawcze z zakresu technik rozpoznawania obrazów
- Technologie i metody projektowania mikrosystemów i układów scalonych na potrzeby systemów zasilania, sterowania i napędowych w nowoczesnym transporcie szynowym
- Prace badawcze w zakresie rozwoju technologii energooszczędnych dla transportu szynowego, zwłaszcza w zakresie odzyskiwania energii elektrycznej, systemów zasobnikowych, wykorzystywania rozproszonych źródeł energii etc.
- Prace badawcze w zakresie rozwoju bezprzewodowej transmisji danych pomiarowych w warunkach pracy pojazdów trakcyjnych, w tym interfejs infrastruktura – pojazd.
Tematyka prac rozwojowych i wdrożeń:
- Opracowanie założeń, przygotowanie i prowadzenie biura wsparcia dla projektów z dziedziny TS realizowanym w ramach tworzenia sieci Łódzkiej Kolei Aglomeracyjnej,
- Współpraca przy opracowaniu modelu zarządzania projektami remontowymi dla nowopowstałej infrastruktury transportu szynowego w regionie. Stworzenie systemu informatycznego wspomagającego procesy bieżących remontów i konserwacji taboru i infrastruktury szynowej,
- Opracowanie założeń, przygotowanie i wdrożenie systemu zarządzania centrum, w tym m.in. opracowanie struktury organizacyjnej, struktury funkcjonalnej, systemu przepływu operacji,
- Prowadzenie badań, studiów i ekspertyz specjalistycznych z zakresu szerokorozumianej inżynierii komunikacyjnej,
- Obsługa ruchu pasażerskiego w systemach kolejowych,
- Prace wdrożeniowe i badania geotechniczne niezbędne przy ocenie podłoża gruntowego pod linie kolejowe,
- Wykorzystanie certyfikowanych laboratoriów przy badaniach konstrukcji w aspekcie rozwoju linii kolejowych,
- Prace specjalistyczne w dziedzinie kształtowania i budowy linii kolejowych,
- Prace projektowe w zakresie ultraszybkich wyłączników prądu stałego dla trakcji, w tym kolei dużych prędkości,
- Realizacja inwestycji, projektowanie i odbiory inwestycji budowlanych w obszarze linii kolejowych,
- Prace projektowe w zakresie wyposażenia pojazdu,
- Systemy pomiarowe w zakresie pokładowej i podstacyjnej aparatury łączeniowej.
