ניתוח אבטחת ועמידות תשתיות הרכבות והכבישים מפני חבלה ותקיפות

הערכת בטיחות בסיסית של אמצעי תחבורה - מדוע רכבת היא הכרחית למרות כל חולשותיה

עד כמה בטוחות תחבורה ברכבת ובכביש באופן כללי, ומדוע הבחנה זו חשובה לדיון על אבטחת חבלה?

הערכת הבטיחות הבסיסית של אמצעי תחבורה בתנאי הפעלה רגילים מהווה את נקודת המוצא לכל ניתוח נוסף של פגיעותם לשיבושים מכוונים. מבחינה סטטיסטית, תחבורה ברכבת היא ללא ספק אמצעי התחבורה היבשתי הבטוח ביותר בגרמניה ובאירופה. נתונים מברית הרכבות (Allianz pro Schiene) מראים כי הסיכון להיהרג בתאונת דרכים בגרמניה גבוה פי 52 מאשר בנסיעה ברכבת. הסיכון לפציעה קשה גבוה אף פי 137 ברכבת. הממוצע האירופי לשנים 2013 עד 2022 היה 0.07 נוסעי רכבת לכל מיליארד קילומטרים של נוסעים; בגרמניה, נתון זה היה נמוך משמעותית ועמד על 0.03. שיא בטיחות יוצא דופן זה הוא תוצאה של סטנדרטים טכניים גבוהים, אילוצי המסילה הטבועים, בקרה מרכזית על ידי פקחי רכבות ומערכות טכניות שמבטלות במידה רבה טעויות אנוש, כגון בקרת רכבת לסירוגין (PZB) ובקרת רכבת רציפה (LZB).

רמה גבוהה זו של אמינות תפעולית, המתייחסת למניעת תאונות הנגרמות מטעות טכנית או אנוש, אינה צריכה להיות משווים לאבטחה מפני התקפות זדוניות מכוונות כגון חבלה או טרור. אבטחת חבלה מתארת ​​חוסן, כלומר, את יכולתה של מערכת לעמוד בניסיונות שיבוש ממוקדים. דחיפות הדיון הזה הודגשה על ידי אירועים כמו החבלה בצינורות נורד סטרים והמתקפה הממוקדת על רשת התקשורת של דויטשה באן באוקטובר 2022. אירועים אלה העלו את הפגיעות של תשתיות קריטיות (KRITIS) למוקד ביטחון לאומי.

ניתוח זה בוחן אפוא את המאפיינים המבניים, הטכנולוגיים והתפעוליים של תשתיות רכבת וכבישים כדי להעריך את הפגיעות והעמידות שלהן בפני חבלה. תשומת לב מיוחדת מוקדשת לאימות ההנחות לפיהן רכבת קלה יותר לניטור ומהירה יותר לתיקון. עובדה זו חושפת פרדוקס: המנגנונים שהופכים את הרכבת לבטוחה ביותר בתנאי תפעול רגילים - בקרה מרכזית, טכנולוגיית איתות מורכבת ורשתות תקשורת סטנדרטיות - מתגלים כפגיעויות מרוכזות במקרה של מתקפה ממוקדת. חבלן אינו צריך לתקוף את הרכבת עצמה, אלא את מערכת העצבים המבטיחה את שלומתה. רשת הכבישים, לעומת זאת, המסוכנת יותר בשימוש יומיומי בשל אופייה המבוזר וחופש הפעולה של שחקנים בודדים, מפגינה חוסן מבני גדול יותר בפני כשלים מקומיים משום שאין לה עקבי אכילס מרכזיים דומים.

קשור לזה:

• חבלה, הפסקת חשמל, כאוס: כיצד נאט"ו מגן על אספקתו כאשר כל השאר נכשל

הבדלים מבניים והשלכותיהם על הבטיחות

מהם ההבדלים המבניים הבסיסיים בין רשתות הרכבות והכבישים, וכיצד הם משפיעים על פגיעותן להתקפות?

ההבדלים המהותיים בארכיטקטורת הרשת של מסילות ברזל וכבישים מגדירים את נקודות החוזק והחולשה שלהן בהקשר של הגנה מפני חבלה. רשת הרכבות מתוכננת כמערכת ליניארית, היררכית ומרכזית. רכבות קשורות למסילה, עוקבות אחר מסלולים קבועים שנקבעו מראש על ידי תאי איתות ומרכזי בקרה, ואינן יכולות לסטות מהם בכוחות עצמן. מבנה זה מאפשר יעילות ובטיחות גבוהות בפעילות שוטפת. לעומת זאת, רשת הכבישים היא רשת מבוזרת, מקושרת מאוד, המציעה גמישות עצומה בבחירת מסלולים ויתירות גבוהה באמצעות אינספור חיבורים חלופיים.

מבחינת קיבולת, רכבת עדיפה בהרבה על תחבורה בכביש. על מסילה באותו רוחב (3.5 מטרים), רכבת יכולה להסיע עד פי 30 יותר אנשים בשעה מאשר מכונית (40,000 עד 60,000 לעומת 1,500 עד 2,000). רכבת גם יעילה וחסכונית משמעותית להובלת כמויות גדולות של סחורות למרחקים ארוכים.

הגישה למערכות גם היא שונה באופן מהותי. רשת הרכבות היא מערכת סגורה ברובה. הגישה למתקנים קריטיים כגון מסילות ברזל, תאי איתות ואזורי תחזוקה מוסדרת ומבוקרת בקפדנות. רשת הכבישים, לעומת זאת, היא מעצם הגדרתה מערכת פתוחה הנגישה בחופשיות לכולם, מה שהופך בקרת גישה מקיפה לבלתי אפשרית כמעט. הטבלה הבאה מסכמת את המאפיינים המבניים הללו ואת השלכותיהם על האבטחה.

ניתוח השוואתי של מאפייני הבטיחות והחוסן של תשתיות רכבת וכבישים

ניתוח השוואתי של מאפייני הבטיחות והחוסן של תשתיות רכבת וכבישים מגלה הבדלים משמעותיים. תשתית רכבת מאופיינת במבנה רשת ליניארי, היררכי ומרכזי, בעוד שתשתיות הכבישים מרושתות ומבוזרות. צמתים קריטיים בתשתיות רכבת כוללים תאי איתות, תעלות כבלים, מרכזי תקשורת, גשרים ומנהרות, בעוד שבתשתיות כבישים, מדובר בעיקר בגשרים ומנהרות. תשתית רכבת ניתנת לניטור גבוה בשל המבנה המרוכז והמוגדר בבירור שלה, בניגוד לתשתיות כבישים, אשר בשל הרשת הנרחבת והפתוחה שלה, קשה לניטור. מבחינת יכולות יתירות והסטה, תשתית רכבת מציגה גמישות נמוכה, מכיוון שיש מעט נתיבים חלופיים, ואלה תלויים בצפיפות המתגים, בעוד שתשתיות כבישים מציעות יכולות הסטה גבוהות עם נתיבים חלופיים רבים דרך רשתות כפופות. הגישה לתשתיות רכבת מבוקרת היטב, וזה לעתים רחוקות המקרה בתשתיות כבישים, מכיוון שהן בדרך כלל פתוחות ונגישות לציבור. תיקונים לתשתיות רכבת הם מורכבים ודורשים חומרים וכוח אדם מיוחדים, בעוד שתשתיות כבישים מציגות רמות מורכבות שונות, החל מתיקוני אספלט פשוטים ועד שיפוץ גשרים מורכב. מטרות אופייניות לחבלה גם הן שונות: תשתית מסילות ברזל מתמקדת בכבלי תקשורת ואיתות וכן בתחנות איתות, בעוד שתשתית כבישים כרוכה בדרך כלל בנזק פיזי למבנים קריטיים כמו גשרים ומנהרות.

באיזו מידה השפיעה מדיניות ההשקעות של העשורים האחרונים על הפגיעות של שתי המערכות?

מדיניות ההשקעה בעשורים האחרונים החריפה באופן פעיל את החולשות המבניות של תשתית הרכבות והגדילה משמעותית את פגיעותה לשיבושים וחבלה. בין השנים 1995 ו-2018, 30 מדינות אירופאיות שנחקרו הוציאו סכום כולל של 1.5 טריליון אירו על הרחבת רשתות הכבישים שלהן, בעוד שרק 930 מיליארד אירו זרמו לתשתיות רכבות. גרמניה מציגה פער גדול במיוחד: באותה תקופה, הושקעו יותר מפי שניים (110% יותר) בכבישים מאשר ברכבות. מגמה זו נמשכה; בין השנים 1995 ל-2021, ההשקעות בכבישים הסתכמו ב-329 מיליארד אירו, לעומת 160 מיליארד אירו בלבד ברכבות.

לתת-מימון כרוני זה היו השלכות פיזיות ישירות על הרשת. בעוד שרשת הכבישים המהירים הגרמנית גדלה ב-18% (מעל 2,000 ק"מ) מאז 1995, רשת הרכבות להובלת נוסעים ומטענים הצטמקה ב-15% בין 1995 ל-2020, מכ-45,100 ק"מ ל-38,400 ק"מ. אף מדינה אירופאית אחרת לא סגרה יותר קווי רכבת בתקופה זו. פירוק זה כלל לא רק קווי רכבת, אלא גם הסרת מסילות מעברים, לולאות מעבר ומסילות מקבילות ברשת הראשית.

ההשלכות הישירות של מדיניות זו הן צמצום דרסטי של יתירות וחוסן רשת הרכבות. אם קו ראשי מתקלקל עקב חבלה או תקלה טכנית, לעתים קרובות אין מסלולים חלופיים או שהם אינם מספקים. הצפיפות הנמוכה יותר של מתגים לקילומטר של מסילה בגרמניה בהשוואה למדינות כמו שוויץ או אוסטריה מגבילה קשות את הגמישות התפעולית לשינוי מסלול הרכבות. בנוסף, קיים פיגור משמעותי בעבודות תחזוקה, מה שמחליש עוד יותר את הרשת. לדוגמה, שליש מכל גשרי הרכבת הם בני למעלה מ-100 שנה וזקוקים לתיקון. מדיניות ההשקעות הגבירה באופן ישיר את הפגיעות המערכתית של מסילות הרכבת על ידי החלשה שיטתית של יכולתן לפצות על שיבושים, דבר שעומד בסתירה ברורה למטרות הפוליטיות של מעבר תחבורה.

ניתוח פגיעויות פיזיות ומעשי חבלה

אילו נקודות תורפה ספציפיות יש לתשתיות רכבת וכבישים כנגד חבלה פיזית?

הפגיעויות הפיזיות של תשתיות הרכבות והכבישים שונות באופן מהותי ומשקפות את ארכיטקטורת המערכת של שתיהן. ברשת הרכבות, הנקודות הקריטיות ביותר מרוכזות ברכיבים מרכזיים החיוניים להפעלה בטוחה. בראש ובראשונה נמצאות תעלות כבלים, המאגדות כבלי תקשורת ובקרה רבים, ובמיוחד כבלי סיבים אופטיים עבור מערכת הרדיו הדיגיטלית GSM-R לרכבות וטכנולוגיית איתות. מתקפה ממוקדת על כבלים אלה במיקומים חשובים אסטרטגית, לעתים קרובות מרוחקים ולא מאובטחים, עלולה לשתק את תנועת הרכבות באזורים שונים. פגיעויות מרכזיות נוספות כוללות תאי איתות, הפועלים כמוחות של פעילות הרכבות, נקודות בקרה ואותות, וקווי תקורה, שנזק להם מביא לעצירת פעילות הרכבות החשמליות. מבנים הנדסיים קריטיים כמו גשרים ומנהרות מהווים גם הם צווארי בקבוק פגיעים. מורכבותן של מערכות אלה פירושה שלעתים קרובות מבצעי התקיפה דורשים ידע ספציפי כדי לגרום לשיבוש מקסימלי במאמץ מינימלי.

ברשת הכבישים, המטרות העיקריות לחבלה פיזית הן מבנים גדולים וקשים להחלפה כגון גשרים ומנהרות. להרסם יכולות להיות השלכות הרסניות ולשבש נתיבי תחבורה חשובים לתקופות ממושכות. עם זאת, בשל מבנה הרשת המחובר, התקפות כאלה בדרך כלל גורמות לשיבושים מוגבלים אזוריים, שכן התנועה יכולה להסיט את עצמה לכבישים רבים אחרים. רשת הכבישים עצמה, כלומר, פני הכביש, עמידה יחסית בפני שיתוק נרחב עקב חבלה, אלא אם כן מתבצע הרס מסיבי או מוקמים מחסומים בצווארי בקבוק אסטרטגיים. מבחינה היסטורית, התקפות על מסילות הרכבת כוונו לעתים קרובות להרס גס של מסילות או להריסת גשרים. פעולות חבלה מודרניות הן עדינות יותר ומכוונות יותר ויותר נגד מערכות בקרה ותקשורת טכנולוגיות.

מה מלמדים אותנו מעשי חבלה מהעבר, כמו התקרית באוקטובר 2022, על הטקטיקות של התוקפים ועל יכולת התגובה של מערכת הרכבות?

מעשי חבלה אחרונים מספקים תובנות מדויקות לגבי הטקטיקות של התוקפים ופגיעותן של תשתיות הרכבות.

מקרה המבחן מאוקטובר 2022 משמש כדוגמה מובהקת. בפעולה מתואמת, עבריינים לא ידועים ניתקו במכוון כבלי סיבים אופטיים של רשת GSM-R, החיונית לתקשורת רדיו של רכבת, בשני מיקומים מרוחקים זה מזה - הרנה (נורדריין-וסטפליה) וברלין-קארו. הבחירה בשני מיקומים אלה ביטלה הן את המערכת הראשית והן את מערכת הגיבוי העודפת, דבר המצביע על ידע מפורט בתשתית הרכבות. התוצאה הייתה קיפאון מוחלט של שירותי רכבות למרחקים ארוכים ואזוריים ברחבי חלקים נרחבים של צפון גרמניה למשך כשלוש שעות, כאשר התקשורת בין רכבות למרכזי בקרה שובשה. למרות שחקירות שקלו מאוחר יותר את האפשרות של גניבת נחושת מקרית, האירוע הדגים את הפגיעות הקיצונית של מערכת התקשורת המרכזית.

מקרה נוסף הוא פיגוע ההצתה של תעלת כבלים בין דיסלדורף לדויסבורג. מבצעי הפיגוע הציבו נפץ במנהרת כבלים, ובכך שיתקו את אחד מחיבורי הרכבת החשובים ביותר של גרמניה מצפון לדרום. עבודות התיקון התעכבו משום שכבלים פגומים נוספים התגלו במהלך העבודה. התקרית, שעליה קבוצה קיצונית שמאלנית לקחה אחריות, הובילה לביטולי רכבות מסיביים ועיכובים בשירותים למרחקים ארוכים ומקומיים כאחד.

אירועים אלה עוררו ויכוח סוער על חוסר ההגנה על תשתיות קריטיות בגרמניה. הם הבהירו כי תפיסות האבטחה הקיימות לא נועדו לעמוד בפני התקפות ממוקדות ומתוחכמות שכאלה. בתגובה, הממשלה הפדרלית ושירות הרכבת דויטשה באן פיתחו חבילה בת 63 נקודות של צעדים לשיפור ההגנה על מתקני רכבת. האירועים חשפו את הצורך להעריך מחדש את חוסן המערכת וליישם ארכיטקטורת אבטחה מקיפה.

במה שונה בקרת הגישה למתקנים קריטיים ברכבת מזו שברשת הכבישים הפתוחה בדרך כלל?

מושגי בקרת גישה שונים באופן מהותי בין רכבת לכביש. מערכת הרכבות מתוכננת כמערכת סגורה, כאשר אזורים קריטיים נתונים למגבלות גישה מחמירות. הכניסה לאזור המסילה אסורה בדרך כלל ומותרת רק לצוות מורשה המבצע משימות ספציפיות לאחר הוראה מראש. תקנות בטיחות מפורטות חלות, כגון לבישת ביגוד נראות גבוה וציות לאותות אזהרה, בעיקר לבטיחות תעסוקתית. הגישה לאזורים רגישים במיוחד כמו תאי איתות מוסדרת גם היא בקפדנות. DB Sicherheit GmbH אחראית על האבטחה הפיזית של תחנות, מערכות מסילה ומתקני תחזוקה, ומעסיקה אנשי אבטחה למטרה זו. כלי בקרת גישה מודרני הוא תעודת הסמכות האלקטרונית (ElBa), אפליקציה סלולרית המאמתת דיגיטלית את כישורי הצוות באתרי בנייה, ובכך מגבירה את הבטיחות ומקשה על הונאות.

למרות תקנות מקיפות אלה, קיימת "אשליה של שליטה". מעשי חבלה בעבר הראו שניתן לעקוף את הפרוטוקולים הללו בפועל, שכן הם נועדו יותר לניהול הפעילות השוטפת ולהגנה על עובדים מאשר להגנה מפני תוקפים חיצוניים נחושים. גודלה העצום של הרשת, העולה על 38,000 קילומטרים, הופך מעקב פיזי רציף לבלתי אפשרי. המתקפות באוקטובר 2022 התרחשו בקטעי מסילה מרוחקים ולא מאובטחים, שבהם כיסויי בטון מסיביים של תעלות כבלים לא היוו מכשול בלתי עביר.

רשת הכבישים, לעומת זאת, מתוכננת כמרחב ציבורי ולכן, באופן עקרוני, נגישה באופן חופשי לכולם. מערכות בקרת גישה פיזיות כגון עמודים או מחסומים משמשות באופן סלקטיבי בלבד כדי לאבטח אזורים ספציפיים כגון אזורי הולכי רגל או אזורים עם רגיעה בתנועה. בקרת גישה מקיפה לרשת הכבישים אינה אפשרית ואינה מתוכננת.

שני אמצעי התחבורה נופלים תחת החקיקה לתשתיות קריטיות (KRITIS), המחייבת מפעילים ליישם סטנדרטים מינימליים של אבטחה. עם זאת, תקנות אלו מכוונות בעיקר למפעילי מתקנים ולאבטחת המחשוב שלהם ואינן יכולות לשלול את הפתיחות הבסיסית של רשת הכבישים או את המרחב הגיאוגרפי של רשת הרכבות.

הכלכלה העולמית עוברת כעת טרנספורמציה מהותית, רגע מכונן שמטלטל את יסודות הלוגיסטיקה הגלובלית. עידן ההיפר-גלובליזציה, המאופיין בחתירה בלתי פוסקת ליעילות מקסימלית ולעקרון "בדיוק בזמן", מפנה את מקומו למציאות חדשה. מציאות חדשה זו מאופיינת בשברים מבניים עמוקים, בתזוזות כוח גיאופוליטיות ובפיצול הולך וגובר של המדיניות הכלכלית. יכולת החיזוי, שבעבר נראתה מובנת מאליה, של שווקים בינלאומיים ושרשראות אספקה ​​הולכת ומתמוססת ומוחלפת בתקופה של אי ודאות גוברת.

קשור לזה:

• חוסן אסטרטגי בעולם מקוטע באמצעות תשתית חכמה ואוטומציה - פרופיל התפקיד של מומחה לוגיסטיקה דו-שימושית

מעקב ומניעה: השוואה טכנולוגית ואישית

אילו טכנולוגיות ניטור משמשות כדי להבטיח את בטיחות הרכבות והכבישים, ומהי יעילותן?

אסטרטגיות ניטור עבור רכבות וכבישים מותאמות לדרישות המערכת המתאימות והן מגוונות מבחינה טכנולוגית. בתחבורה רכבתית, הניטור הוא רב שכבתי ומשרת הן בטיחות תפעולית והן מניעת סכנות. בקרה תפעולית כוללת מערכות מסורתיות כגון איתותים, מגנטים למסילה (PZB) ומערכת בקרת רכבות אוטומטית (LZB), אשר מנטרות רכבות ויכולות לבלום אוטומטית במקרי חירום. יותר ויותר, טכנולוגיות חדשניות כגון חיישני סיבים אופטיים מבוזרים (DFOS) מותקנות לאורך מסילות ועל גשרים כדי לזהות עומס, רעידות או סדקים בזמן אמת. כדי להילחם בפשיעה ולחקור אירועים, יש השקעה מסיבית במצלמות אבטחה (CCTV) בתחנות רכבת וברכבות; עד סוף 2024, כל תחנת רכבת גדולה בגרמניה אמורה להיות מצוידת בטכנולוגיית וידאו מודרנית. בנוסף, רחפנים, חלקם עם מצלמות הדמיה תרמית, משמשים לבדיקת מקטעי מסילה שקשה לגשת אליהם. רכבות עתידיות יצוידו גם במערך חיישנים מקיף של מצלמות, לידאר ומכ"ם לתפיסת סביבה, שהוא תנאי הכרחי לנהיגה אוטומטית.

ניטור תנועה מתמקד בעיקר באופטימיזציה של זרימת התנועה ואכיפת חוקי התנועה. מערכות ניהול תנועה (TMS) משתמשות בחיישנים כגון לולאות אינדוקציה, חיישני אינפרא אדום או מצלמות וידאו כדי לאסוף נתוני תנועה וליישם באופן דינמי מגבלות מהירות, אזהרות או המלצות לעקיפה על סמך נתונים אלה. מערכות עיבוד תמונה חכמות משמשות לזיהוי אוטומטי של לוחיות רישוי לצורך אכיפת אגרה ומהירות. עם זאת, ניטור שיטתי של רשת הכבישים הנרחבת לאיתור מעשי חבלה אינו מתבצע.

יעילותן של טכנולוגיות אלו דורשת הערכה מדוקדקת. מעקב וידאו בתחנות רכבת וברכבות יכול לתרום באופן מוכח לפתרון פשעים ולהגביר את תחושת הביטחון הסובייקטיבית של הנוסעים. עם זאת, השפעתו המונעת כנגד פעולות חבלה מתוכננות במקומות מרוחקים מוגבלת, שכן מבצעי הפעולות יכולים להימנע מאזורים מנוטרים כאלה. חיישני תשתית כמו DFOS יכולים לזהות ולדווח על נזקים מוקדם, אך אינם יכולים למנוע את פעולת החבלה עצמה.

איזה תפקיד ממלאים הצוותים - מנהגי רכבת ועד צוותי אבטחה - בהבטחת הבטיחות, וכיצד הפרוטוקולים שונים בין רכבת לכביש?

לצוות תפקיד מכריע, אך בעל מבנה שונה, בשתי המערכות. בתחבורה רכבתית, בטיחות מאופיינת במערכת של אחריות משותפת אך מוגדרת בבירור. נהגי רכבת עוברים מבחני התאמה פסיכולוגיים ופיזיים קפדניים, כמו גם הכשרה מקיפה, הכוללת מפגשי סימולטור קבועים לטיפול בתקלות ובמצבי חירום. במהלך הפעילות, הם נמצאים בקשר מתמיד עם מרכזי בקרה ומנוטרים על ידי מערכות טכניות כמו מתג איש המת (DSS), שיש להפעיל כל 30 שניות. צוות הרכבת, המורכב מנהגים וצוותי אבטחת DB, מאומן להבטיח את בטיחות הנוסעים, לאכוף את כללי הבית ולהפחית הסלמה של סכסוכים. נוכחותם של אנשי אבטחה בתחנות וברכבות מתרחבת בהתמדה כאמצעי מפתח להגברת הבטיחות האובייקטיבית והסובייקטיבית כאחד.

בתנועה בכבישים, לעומת זאת, האחריות מוטלת כמעט אך ורק על הנהג הספציפי. בעוד שנהגי משאיות ואוטובוסים מקצועיים חייבים לציית לתקנות חוקיות כגון זמני נהיגה ומנוחה ולבצע בדיקות רכב סדירות, אין רשות מרכזית המנטרת ובקרה על כל נסיעה בזמן אמת. כלי רכב מודרניים מצוידים במגוון מערכות סיוע לנהג, כגון סייעי בלימה חירום, סייעי שמירה על נתיב ובקרת שיוט אדפטיבית, אשר מגבירים משמעותית את הבטיחות, אך השליטה והאחריות הסופיות נותרות בידי הנהג. נהגי אוטובוסים כפופים לפרוטוקולים נוספים כדי להבטיח את בטיחות הנוסעים, כגון שימוש חובה בחגורות בטיחות וכללי התנהגות ברכב. ההבדל המהותי, אם כן, טמון בארכיטקטורת המערכת: רכבת מסתמכת על מערכת אדם-מכונה מיותרת עם ניטור מרכזי, בעוד שתחבורה בכבישים מסתמכת על האחריות המבוזרת של הפרט, הנתמכת על ידי טכנולוגיית רכב.

כיצד מטופלת אבטחת סייבר במערכות הבקרה והניהול הדיגיטליות יותר ויותר של שני אמצעי התחבורה?

הדיגיטציה המתמשכת של תחבורה רכבתית מציבה בפני שני אמצעי התחבורה אתגרי סייבר משמעותיים. בעוד שהכנסת טכנולוגיות כמו מערכת בקרת הרכבות האירופית (ETCS) ומערכות אינטרלוק דיגיטליות (DSTW) מובילה לשיפור היעילות והקיבולת במגזר הרכבות, היא גם פותחת וקטורי תקיפה חדשים. עד כה, מערכות האיתות והבטיחות הקריטיות (LST) היו מוגנות יחסית טוב, שכן הן התבססו על טכנולוגיות קנייניות, מבודדות ("air-gapped") ולעתים קרובות מיושנות, שהיו קשות לתוקפים חיצוניים לגשת אליהן. לכן, מתקפות סייבר קודמות על רכבות כוונו בעיקר ל"פונקציות נוחות" פחות קריטיות כמו אתרי אינטרנט, מערכות מידע לנוסעים או מערכות תשלום. עם המעבר לרשתות סטנדרטיות מבוססות IP (למשל, עבור FRMCS/5G) כדי להגביר את יכולת הפעולה ההדדית והביצועים, הבחנה זו הופכת פחות ברורה. טכנולוגיות סטנדרטיות אלו מתועדות היטב ופגיעות לכלי פריצה ידועים, מה שמוריד את מחסום הכניסה עבור תוקפים. בתגובה, חברות כמו סימנס מוביליטי מפתחות פתרונות הוליסטיים לאבטחת סייבר לכל מחזור החיים של רכבות רכבת, ופרויקטים מחקריים כמו HASELNUSS עובדים על פלטפורמות אבטחה מבוססות חומרה ספציפית עבור מגזר הרכבות. אף על פי כן, מומחים עדיין סבורים שהבשלות הכוללת של אבטחת הסייבר של מגזר הרכבות אינה מספקת.

בתנועה בכבישים, מערכות תחבורה חכמות (ITS), ובמיוחד מערכות ניהול תנועה (TMS), מהוות מטרה פוטנציאלית להתקפות סייבר. פגיעה במערכות אלו עלולה להוביל לתצוגות מהירות מניפולטיביות, אזהרות שווא או פקקי תנועה שנוצרו במכוון. אסטרטגיית אבטחת הסייבר הלאומית של גרמניה, יחד עם הנחיות אירופיות כגון הנחיית NIS-2 והנחיית ITS, קובעת מסגרת משפטית המחייבת מפעילי תשתיות תחבורה קריטיות ליישם סטנדרטים גבוהים יותר של אבטחה. עם זאת, חלק מהכללים הטכניים והאלגוריתמים המשמשים במערכות TMS קיימות נחשבים מיושנים ואינם עוד חדישים, מה שמהווה סיכון נוסף. שתי המערכות ניצבות בפני הדילמה שהמודרניזציה והדיגיטציה הדרושות לעתיד יוצרות באופן אינהרנטי סיכוני אבטחה חדשים ומורכבים שיש לטפל בהם באופן יזום.

מרכז הביטחון וההגנה מציע ייעוץ מקצועי ומידע עדכני כדי לתמוך ביעילות בחברות ובארגונים בחיזוק תפקידם במדיניות הביטחון וההגנה האירופית. בשיתוף פעולה הדוק עם קבוצת העבודה SME Connect Defence, הוא מקדם במיוחד עסקים קטנים ובינוניים (SMEs) המעוניינים לפתח עוד יותר את יכולת החדשנות והתחרותיות שלהם במגזר הביטחון. כנקודת קשר מרכזית, המרכז יוצר גשר מכריע בין עסקים קטנים ובינוניים לאסטרטגיית ההגנה האירופית.

קשור לזה:

• קבוצת העבודה SME Connect Defence – חיזוק עסקים קטנים ובינוניים בהגנה האירופית

חוסן והתאוששות לאחר שיבוש

כיצד מעריכים מומחים את התיאוריה לפיה ניתן לתקן פסי רכבת מהר יותר לאחר פיגוע מאשר כבישים?

יש לבחון את הטענה שניתן בדרך כלל לתקן תשתית רכבות מהר יותר באופן מובחן, שכן זמן התיקון תלוי באופן מכריע בסוג הנזק ובהיקף הנזק.

נזק לתשתית התפעולית של הרכבת, כגון כבלים הפגועים לעתים קרובות מפעולות חבלה, מחייב תיקונים מיוחדים ביותר. טכנאים חייבים להחליף לחלוטין את הכבלים הפגועים, שיכולים להשתרע על פני עשרות מטרים, ולאחר מכן לבצע בדיקות ומדידות מקיפות לפני שניתן יהיה לפתוח מחדש את הקו בבטחה. כפי שהוכיחו אירועים בדיסלדורף ובצפון גרמניה, תיקונים אלה יכולים להימשך בין מספר שעות למספר ימים. דויטשה באן מפעילה שירות חירום 24/7, DB Bahnbau Gruppe, המתמחה באירועים כאלה ומסוגל להגיב במהירות ברחבי הארץ. בהשוואה לפרויקטים גדולים של בניית כבישים, תיקונים של מסילות, מתגים או רמזורים יכולים להתבצע לעתים קרובות מהר יותר מכיוון שהרכיבים סטנדרטיים והתהליכים מבוססים היטב.

המצב שונה למדי בתשתיות כבישים, במיוחד כשמדובר בנזק למבנים הנדסיים גדולים. בעוד בור פשוט או משטח כביש פגום ניתנים לתיקון במהירות יחסית, תיקון או בנייה מחדש של גשר פגום או הרוס הוא משימה מורכבת, יקרה וממושכת ביותר שיכולה להימשך חודשים ואף שנים. זה דורש חישובים מבניים מורכבים, תהליכי ייבוש ארוכים של בטון ושילוב מורכב של עבודות בנייה בזרימת התנועה. בדיקות מבניות תקופתיות לפי DIN 1076 אכן משמשות לגילוי נזקים מוקדם, אך הן אינן יכולות לקצר את משך התיקונים לאחר אירוע הרסני פתאומי.

לסיכום, ניתן לומר שכאשר יש נזק לתשתית "פעילה" (כבלים, מסילות, רמזורים), מערכת הרכבות נוטה להתאושש מהר יותר. עם זאת, במקרה של נזק קטסטרופלי ל"מבנים הנדסיים" מרכזיים כמו גשרים או מנהרות, שתי המערכות נפגעות קשות ולזמן ארוך מאוד.

במה שונים המושגים להסטת מסלולים ולשמירה על פעילות במהלך שיבושים ברשת הרכבות והכבישים?

היכולת לפצות על שיבושים באמצעות הסחות תנועה היא אחד ההבדלים הבסיסיים ביותר בין רשתות רכבות וכבישים והיבט מרכזי בעמידתן.

בשל עיצובה המובנה, רשת הרכבות מציעה אפשרויות מוגבלות מאוד לשינוי מסלול. אלה תלויות ישירות בצפיפות הרשת ובזמינות של מתגים ומסילות מקבילות. עשרות שנים של פירוק הביאו ליתירות נמוכה ברשת הגרמנית, במיוחד בהשוואה לשוויץ או אוסטריה. לכן, כאשר קו ראשי נסגר, רכבות לעיתים קרובות צריכות לעבור ניתוב מחדש למרחקים ארוכים, מה שמוביל לעיכובים משמעותיים וצווארי בקבוק בקיבולת במסלולים חלופיים. לחלופין, הן עלולות להסתיים בטרם עת בתחנה, ממנה מאורגן שירות אוטובוסים חלופי לרכבת. הניצול הגבוה של הרשת מחריף בעיה זו, שכן כמעט ואין קיבולת פנויה לתנועה מופנית. דויטשה באן מודיעה לנוסעים באמצעות ערוצים דיגיטליים כמו אפליקציית DB Navigator ואתר האינטרנט שלה, כאשר המידע מתעדכן לעתים קרובות בהתראה קצרה עקב אופיו הדינמי של המצב.

לעומת זאת, לרשת הכבישים יש רמה גבוהה של יתירות טבעית. המבנה המחובר שלה פירושו שאם עורק תנועה ראשי, כמו כביש מהיר, נסגר, בדרך כלל זמינים מספר רב של נתיבים חלופיים דרך כבישים פדרליים, מדינתיים ומחוזיים. מרכזי ניהול תנועה מודרניים מנצלים באופן פעיל גמישות זו. בעזרת מערכות בקרת תנועה, ובמיוחד מערכות איתור דינמיות עם מידע משולב על עומסים (dWiSta), התנועה מנותבת מחדש באופן אסטרטגי ובהיקף נרחב לנתיבים חלופיים פחות עמוסים כדי להימנע או למזער עומסים. תפיסה זו של בקרת רשת אקטיבית הופכת את מערכת הכבישים לעמידה יותר באופן טבעי בפני שיבושים מקומיים. תשתית הרכבות המותאמת ליעילות אך מדוללת, לעומת זאת, היא מערכת שברירית שבה שיבושים מקומיים יכולים להוביל במהירות להשפעות מדורגות, כלל-רשתיות.

אילו אסטרטגיות מקיפות נוקטת גרמניה כדי לחזק את חוסנה של תשתית התחבורה הקריטית שלה?

לאור נקודות התורפה שזוהו, גרמניה החלה ליישם אסטרטגיות מקיפות לחיזוק חוסן התשתיות הקריטיות שלה. ביולי 2022, אימצה הממשלה הפדרלית את "האסטרטגיה הגרמנית לחיזוק החוסן לאסונות". אסטרטגיה זו נוקטת בגישה מקיפה של כל הסיכונים, החל מאסונות טבע ועד טרור וחבלה, ומגדירה חוסן כמשימה לאומית וחברתית הדורשת שיתוף פעולה הדוק בין הממשלה הפדרלית, מדינות, רשויות מקומיות, המגזר הפרטי והחברה האזרחית.

כלי חקיקה מרכזי ליישום אסטרטגיה זו הוא חוק הגג KRITIS. לראשונה, הוא קובע סטנדרטים מינימליים פדרליים אחידים להגנה פיזית וחוסן של מפעילי תשתיות קריטיות ומחייב אותם לנקוט באמצעים מתאימים ולדווח על אירועי אבטחה לרשויות הפדרליות הרלוונטיות.

כדי לשפר את התיאום, הוקם ברמת הממשלה "צוות התיאום המשותף לתשתיות קריטיות" (GEKKIS). גוף זה נועד ליצור דוחות מצב בין-משרדיים, לזהות אתגרים ולפעול כצוות ניהול משברים באירועים חריפים.

ספציפית עבור מגזר התחבורה, ננקטו צעדים קונקרטיים בעקבות מעשי החבלה. הממשלה הפדרלית וחברת הרכבת דויטשה באן פיתחו חבילה משותפת לשיפור ההגנה על תשתיות הרכבות. חבילה זו כוללת שימוש מוגבר בטכנולוגיית וידאו וחיישנים בנקודות קריטיות, נוכחות מוגברת של אנשי אבטחה מהמשטרה הפדרלית ומ-DB Security, והרחבה ממוקדת של חיבורי כבלים קריטיים במיוחד כדי להפחית נקודות כשל בודדות. במקביל, אבטחת הסייבר מתחזקת באמצעות יישום הנחיית NIS-2 האירופית, המחייבת יותר חברות לעמוד בתקני אבטחת IT גבוהים יותר.

סינתזה ויתרונות נוספים של תחבורה רכבתית

אילו יתרונות נוספים, מעבר להגנה מפני חבלה גרידא, מציעה תחבורה רכבתית הרלוונטיים להערכה חברתית רחבה יותר?

מעבר לוויכוח סביב אבטחת חבלה, תחבורה רכבתית מציעה מספר יתרונות מהותיים החיוניים להערכה חברתית מקיפה של אמצעי תחבורה. ראשית כל, הגנה על הסביבה והאקלים. תחבורה רכבתית ידידותית לסביבה באופן משמעותי יותר מתעבורה בכבישים. כל טון של מטען המועבר ברכבת במקום בכבישים גורם לפליטות CO2 נמוכות ב-80 עד 100 אחוזים. בהתחשב בכך שמגזר התחבורה הוא המגזר היחיד באיחוד האירופי שלא הצליח להפחית את פליטותיו מאז 1995, העברת התנועה לרכבות היא מנוף מפתח להגנת האקלים.

יתרון משמעותי נוסף הוא יעילות שטח מעולה. קו רכבת יחיד יכול להסיע פי כמה יותר אנשים או סחורות מאשר נתיב כביש מהיר באותו רוחב. באופן ספציפי, ניתן להסיע עד פי 30 יותר אנשים בשעה ברכבת מאשר ברכב על מסילה ברוחב 3.5 מטרים, מה שמפחית באופן דרסטי את השימוש בקרקע באזורים צפופי אוכלוסין.

מנקודת מבט כלכלית, יש צורך גם בניתוח מעמיק יותר. בעוד שתחבורה במשאיות למרחקים קצרים נתפסת לעתים קרובות כגמישה וחסכונית יותר, תנועת כבישים גורמת לעלויות חיצוניות אדירות עקב תאונות, עומסי תנועה, רעש וזיהום. עלויות אלו אינן נושאות במלואן על האחראים, אלא על הציבור הרחב. לעומת זאת, לתחבורה רכבתית יש מאזן כולל חיובי משמעותית.

לבסוף, היבט הבטיחות במהלך פעולה רגילה, שכבר הוזכר בהתחלה, הוא יתרון שלא יסולא בפז. ההסתברות הנמוכה משמעותית להיהרג או לפצוע קשה בתאונה בהשוואה למכונית מצילה חיים מדי שנה ומונע סבל אנושי וכן עלויות גבוהות למערכת הבריאות.

לוגיסטיקה ביטחונית בזמן מלחמה: היתרון האסטרטגי של המגן

חשיבותה של החלוץ המהיר

בקרב, למשמר הקדמי המהיר תפקיד אסטרטגי מכריע. יחידות ראשוניות אלו חייבות להיות מוכנות לפריסה באגף המזרחי תוך 48 עד 72 שעות כדי להקים את קווי ההגנה הראשוניים. נאט"ו כבר יישמה הבנה זו בנוכחות הקדמית המשופרת שלה (EFP), הכוללת פריסה קבועה של קבוצות קרב רב-לאומיות באגף המזרחי.

חטיבת פאנצר 45 בליטא מדגימה את תפקוד החלוץ הזה: מצוידים בכלי רכב חדישים כמו טנק המערכה הראשי Leopard 2A8 ורכב הקרב Puma S1, כוחות הצבא הגרמניים מבטיחים את האספקה ​​הראשונית של ציוד הגנה לאגף המזרחי. יכולת תגובה מהירה זו נתמכת על ידי ציוד ותחמושת המוצבים מראש, ובכך חוסכת זמן קריטי בהקמת קווי הגנה.

בנייה מהירה של קווי הגנה

הצלחת ההגנה תלויה במידה רבה בבנייה מהירה של קווי הגנה חזקים. המדינות הבלטיות כבר החלו בהתקנת מחסומי טנקים ניידים ומתקני הגנה מבוצרים לאורך גבולותיהן עם קלינינגרד ובלארוס. צעדים אלה פועלים לפי עקרון "הגנה לעומק" - אסטרטגיית הגנה רב-שכבתית היוצרת מכשולים ורמות הגנה שונות.

זמן הוא גורם קריטי: בעוד שהמגן יכול להתכונן ולחזק את עמדותיו, התוקף חייב לפעול תחת לחץ זמן וללא הכרת השטח. המגן מנצל את הזמן הזה כדי:

• בניית מחסומים ומכשולים
• הכנת עמדות לחימה
• בניית מחסני תחמושת ואספקה
• הקמת קווי תקשורת מאובטחים

הקמה והרחבה של אספקה ​​בטוחה

לאחר שלב ההגנה הראשוני, המוקד עובר להקמת מערכת אספקה ​​בת קיימא ובטוחה. פיקוד הלוגיסטיקה של הבונדסוור, על 18,000 אנשיו, בנוי במיוחד למשימה זו. לוגיסטיקת ההגנה נהנית מכמה יתרונות מכריעים:

תשתית מבוססת

המגן יכול לנצל נתיבי תחבורה, מחסנים, עמדות ורשתות תקשורת קיימות. לגרמניה, כמרכז לוגיסטיקה של נאט"ו, יש רשת צפופה של 80 אתרים לוגיסטיים.

קווי אספקה ​​מוגנים

בתוך שטחה, הלוגיסטיקה פועלת בסביבה מאובטחת יחסית, המוגנת על ידי כוחות הגנה בחזית שלה. זה מאפשר:

• אספקת חומרים רציפה ללא איום מתמיד
• שימוש ביכולות ותשתיות תחבורה אזרחיות
• נתיבי אספקה ​​מיותרים דרך נתיבים חלופיים ידועים

רשת לוגיסטיקה מבוזרת

לוגיסטיקה צבאית מודרנית מסתמכת על נקודות אספקה ​​קטנות ומבוזרות במקום על מחסנים גדולים ופגיעים. "רשת לוגיסטית" זו, בעלת צמתים רבים, מגבירה משמעותית את החוסן.

האתגרים של התוקף

לעומת זאת, התוקף עומד בפני אתגרים לוגיסטיים עצומים:

חוסר תשתית

התוקף חייב לפעול בשטח אויב, שם אין נתיבי תחבורה מאובטחים או מתקני אחסון מוגנים. כל גשר, כל כביש עלולים להיות מוקשים או מושמדים.

קווי אספקה ​​פגיעים

קווי האספקה ​​של התוקף נמצאים תחת מתקפה מתמדת - על ידי ארטילריה, רחפנים, כוחות מיוחדים או פרטיזנים. הניסיון מאוקראינה מראה עד כמה פגיעים קווי אספקה ​​ארוכים.

לחץ זמן וצריכת משאבים

התוקף נמצא תחת לחץ זמן ניכר, שכן כל יום ללא התקדמות מדלל את משאביו ונותן למגן זמן להתחזק. כלל האצבע הוא שתוקף זקוק לעליונות משולשת כדי להצליח.

היתרון האסטרטגי של הגנת המולדת

תיאוריה צבאית, ובמיוחד קלאוזביץ, מדגישה את היתרונות הטבועים של המגן:

• היכרות עם השטח: ידע מקומי מאפשר מיקום אופטימלי וחופש תנועה
• עמדות מוכנות: זמן להקים ביצורים ומכשולים
• קווים פנימיים: מסלולים קצרים יותר לתגבורת ואספקה
• תמיכה באוכלוסייה: גישה למשאבים ומידע מקומיים

לוגיסטיקה ביטחונית מודרנית מחזקת את היתרונות המסורתיים הללו באמצעות:

• רשתות דיגיטליות ומידע בזמן אמת
• תחזוקה חזויה וחיזוי ביקוש מבוסס בינה מלאכותית
• שילוב יכולות לוגיסטיות אזרחיות וצבאיות

מהי המסקנה בהשוואה הבטיחותית בין רכבת לכביש בהקשר של חבלה ופיגועים?

לוגיסטיקה ביטחונית נהנית מיתרונות מערכתיים מכריעים על פני לוגיסטיקה התקפית. בעוד שהמגן פועל בסביבה מאובטחת ומוכרת עם תשתית מבוססת, התוקף חייב לנהל את כל האתגרים הלוגיסטיים תחת לחץ עוין וללא תמיכה מקומית. אסטרטגיית נאט"ו המודרנית, עם נוכחות קדמית משופרת ומיקוד ביכולות תגובה מהירה, ממנפת יתרונות אלה בצורה אופטימלית. גרמניה, כמרכז הלוגיסטי של נאט"ו, מדגימה כיצד לוגיסטיקה ביטחונית מתוכננת היטב תורמת להרתעה ויכולה לעשות את ההבדל המכריע במשבר.

הערכה סופית של אבטחת מסילות ברזל וכבישים מפני חבלה חושפת תמונה מורכבת ואמביוולנטית ללא מנצח ברור. שתי המערכות מציגות חוזקות וחולשות ספציפיות, הטבועות מבחינה מבנית.

הרכבת נהנית מאופייה הריכוזי והמבוקר, המאפשר ניטור ממוקד ומתקדם מבחינה טכנולוגית. בטיחותה המעולה במהלך פעילות רגילה אינה מוטלת בספק, וזה נכון גם במקרה של מתקפה, כמתואר לעיל. עם זאת, ריכוזיות יוצרת גם צמתים קריטיים ו"נקודות כשל בודדות", במיוחד ברשת התקשורת והבקרה. אלה הופכים את המערכת לפגיעה לפעולות חבלה ממוקדות, אשר, במאמץ מועט יחסית, עלולות לגרום לכשלים נרחבים ומדורגים ברחבי הרשת כולה. עשרות שנים של הזנחה פוליטית וכלכלית החריפו את הפגיעות המערכתית הזו באמצעות צמצום יתירות וצבר משמעותי של שדרוגים נחוצים. עם זאת, ניתן לפתור את הבעיה במהירות יחסית.

בשל מבנה הרשת המבוזר, המרושת והפתוח שלו, הכביש עמיד יותר באופן טבעי בפני שיבושים מקומיים. תקיפה בודדת, אפילו על מבנה קריטי כמו גשר, מובילה לעיתים רחוקות לקריסה נרחבת, שכן התנועה יכולה להסיט את עצמה לנתיבים חלופיים רבים. יחד עם זאת, פתיחות זו הופכת מעקב מקיף לבלתי אפשרי, ובפעילות היומיומית מובילה למספר גבוה בהרבה של תאונות ונפגעים עקב ריבוי גורמים בודדים, שאינם מתאימים לטעויות.

ניתן להשיג תיקון מהיר יותר של מסילת הרכבת באמצעות אמצעי מודרניזציה מתאימים בתשתיות הסובבות אותה. זה חל על נזקים לתשתיות קיימות כגון כבלים או מסילות, כאשר תהליכים סטנדרטיים מאפשרים תיקונים מהירים יחסית. עם זאת, במקרה של הרס מבנים מרכזיים כגון גשרים או מנהרות (התקפה רחבת היקף של האויב ללא הגנה או עם הגנות חלשות), שני אמצעי התחבורה משובשים קשות לתקופות ארוכות מאוד, וזה משפיע גם על הכבישים באותה מידה.

לכן, הגנה על הרכבת מפני חבלה תלויה במידה רבה בהשקעות אסטרטגיות עתידיות. אלה חייבות לחרוג מהתקנת מצלמות וחיישנים בלבד ולהתמקד בעיקר בחיזוק חוסן הרשת. משמעות הדבר היא הרחבה ממוקדת של יתירות באמצעות קווים מרובי מסילות, מתגים נוספים ודרכי כבלים חלופיות, כמו גם הקשחה פיזית ודיגיטלית של רכיבי תשתית קריטיים. הדיון האחרון על מדיניות ביטחון והצעדים שיזמו הממשלה הפדרלית והרכבת מצביעים על שינוי חשיבה ראשוני. עם זאת, הפיכת המערכת הקיימת, מונחית יעילות אך שברירית, לרשת עמידה באמת נותרה משימה עצומה, יקרה וארוכת טווח.

אשמח לשמש כיועץ האישי שלך.

ראש מחלקת פיתוח עסקי

יו"ר קבוצת העבודה להגנה של SME Connect

לינקדאין

 

 

אשמח לשמש כיועץ האישי שלך.

ניתן ליצור איתי קשר בכתובת wolfenstein∂xpert.digital או

פשוט התקשרו אליי למספר +49 7348 4088 965 .

לינקדאין