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 רכבות וכבישים באופן כללי בהשוואה, ומדוע הבחנה זו חשובה לדיון על אבטחת חבלה?

הערכת הבטיחות הבסיסית של אמצעי תחבורה במהלך פעילות רגילה מהווה את נקודת המוצא לכל ניתוח נוסף של פגיעותם לשיבושים מכוונים. מבחינה סטטיסטית, תחבורה רכבתית היא ללא ספק אמצעי התחבורה היבשתי הבטוח ביותר בגרמניה ובאירופה. נתונים מברית ה-Pro-Rail מראים כי הסיכון לתאונה קטלנית בעת נסיעה ברכבת נוסעים גבוה פי 52 בגרמניה מאשר בעת נסיעה ברכבת. הסיכון לפציעה חמורה ברכבת גבוה אף פי 137. הממוצע האירופי בין השנים 2013 ו-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, אופייה הטבוע של המערכת ספציפי למסילה, בקרה מרכזית על ידי פקחי רכבות ומערכות טכניות שמבטלות במידה רבה טעויות אנוש, כגון בקרת רכבת מבוססת נקודות (PZB) ובקרת רכבת מבוססת קווים (LZB).

עם זאת, רמה גבוהה זו של אמינות תפעולית, המתייחסת למניעת תאונות הנגרמות מטעות טכנית או אנוש, אינה צריכה להיות משוות לביטחון מפני התקפות זדוניות מכוונות כגון חבלה או טרור. עמידות בפני פגיעה מתארת את חוסן המערכת, כלומר, את העמידות בפני ניסיונות ממוקדים לשבש אותה. דחיפות הדיון הזה הודגשה על ידי אירועים כמו החבלה בצינורות נורד סטרים והמתקפה הממוקדת על רשת התקשורת של דויטשה באן באוקטובר 2022. אירועים אלה הביאו את הפגיעות של תשתיות קריטיות (KRITIS) למוקד הביטחון הלאומי.

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 לבחינת ההנחה שקל יותר לפקח על הרכבת ומהירה יותר לתיקון. ניתוח זה חושף פרדוקס: המנגנונים שהופכים את הרכבת לבטוחה ביותר במהלך פעולה רגילה – בקרה מרכזית, טכנולוגיית איתות מורכבת, רשתות תקשורת אחידות – מתגלים כפגיעויות מרוכזות במתקפה ממוקדת. חבלן אינו צריך לתקוף את הרכבת החזקה פיזית, אלא את מערכת העצבים שמבטיחה את שלומה מלכתחילה. רשת הכבישים, לעומת זאת, המסוכנת יותר בשל אופייה המבוזר וחופש הפעולה של שחקנים בודדים בחיי היומיום, מפגינה חוסן מבני גדול יותר בפני כשלים מקומיים משום שאין לה עקבי אכילס מרכזיים דומים.

מתאים לכך:

• חבלה, הפסקת חשמל, כאוס: כיצד נאט"ו מגן על אספקתו כששום דבר אחר לא עובד

הבדלים מבניים והשלכותיהם על הביטחון

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

ההבדלים הבסיסיים בארכיטקטורת הרשת של מסילות ברזל וכבישים מגדירים את נקודות החוזק והחולשה שלהן בהקשר של אבטחת חבלה. רשת הרכבות מתוכננת כמערכת לינארית ומרכזית מבחינה היררכית. רכבות קשורות למסילה, עוקבות אחר מסלולים קבועים המוגדרים על ידי תאי איתות ומרכזי בקרה, ואינן יכולות לסטות מיוזמתן. מבנה זה מאפשר יעילות ובטיחות גבוהות בפעילות שוטפת. לעומת זאת, רשת הכבישים היא רשת מבוזרת ומרושתת מאוד, המציעה גמישות עצומה בבחירת מסלולים ויתירות גבוהה באמצעות אינספור חיבורים חלופיים.

מבחינת קיבולת, רכבת עדיפה בהרבה על תחבורה בכביש. בנתיב באותו רוחב של 3.5 מטרים, רכבת יכולה להסיע עד פי 30 יותר אנשים בשעה מאשר מכוניות (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 לנכסים קריטיים כגון מסילות, תחנות איתות או מתקני 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 הבטיחות.

ניתוח השוואתי של מאפייני הבטיחות והחוסן של תשתיות רכבת וכבישים

ניתוח השוואתי של מאפייני הבטיחות והחוסן של תשתיות רכבת וכבישים מגלה הבדלים ברורים. תשתית רכבת מאופיינת במבנה רשת ליניארי, היררכי ומרכזי, בעוד שתשתיות כבישים משולבות ומבוזרות. צמתים קריטיים בתשתית רכבת הם נקודות חיבור, תעלות כבלים, מרכזי תקשורת, גשרים ומנהרות, בעוד שתשתיות כבישים מורכבות בעיקר מגשרים ומנהרות. יכולת הניטור של תשתית רכבת גבוהה בשל התשתית המרוכזת והמוגדרת בבירור שלה, בניגוד לתשתית כבישים, שניתן לנטר אותה במידה מוגבלת בלבד בשל הרשת הנרחבת והפתוחה שלה. מבחינת יכולת יתירות והסטה, תשתית רכבת מציגה גמישות נמוכה בשל מספר המסלולים החלופיים המוגבל הזמינים, התלויים בצפיפות ההחלפה. תשתית כבישים, עם נתיביה החלופיים הרבים דרך רשתות כפופות, מציעה יכולת הסטה גבוהה. הגישה לתשתית רכבת מבוקרת היטב, דבר שקורה לעיתים רחוקות בתשתיות כבישים, מכיוון שהן פתוחות ברובן ונגישות לציבור. תיקון תשתיות רכבת הוא מורכב ודורש חומרים וכוח אדם מיוחדים, בעוד שתשתיות כבישים משתנות במורכבותן, החל מתיקוני אספלט פשוטים ועד שיפוץ גשרים מורכב. מטרות חבלה אופייניות גם הן שונות: בתשתיות רכבת, המיקוד הוא על כבלי תקשורת ואיתות ומערכות משולבות, בעוד שבתשתיות כבישים, הרס פיזי של מבנים קריטיים כמו גשרים ומנהרות הוא נפוץ.

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

מדיניות ההשקעה של העשורים האחרונים חיזקה 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 הושקעו בתשתיות רכבות. גרמניה מציגה פער גדול במיוחד כאן: באותה תקופה, יותר מפי שניים (110%) הושקעו בכבישים מאשר ברכבות. מגמה זו נמשכה; בין השנים 1995 ל-2021, ההשקעות בכבישים הסתכמו ב-329 מיליארד אירו, לעומת 160 מיליארד אירו בלבד עבור רכבות.

לתת-מימון כרוני זה היו השלכות פיזיות ישירות על הרשת. בעוד שרשת האוטובאן 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 ברזל, לולאות מעבר וקווים מקבילים 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 שאינם מספקים. צפיפות המתגים הנמוכה יותר לקילומטר של מסילה בגרמניה בהשוואה למדינות כמו שוויץ או אוסטריה מגבילה קשות את הגמישות התפעולית לשינוי מסלול הרכבות. בנוסף, קיים פיגור משמעותי בתיקונים, מה שמחליש עוד יותר את הרשת. לדוגמה, שליש מכל גשרי הרכבת הם בני למעלה מ-100 שנה וזקוקים לתיקון. מדיניות ההשקעות הגדילה באופן ישיר את הפגיעות המערכתית של הרכבת על ידי החלשה שיטתית של יכולתה לפצות על שיבושים, דבר שעומד בסתירה ברורה למטרות הפוליטיות של מעבר אמצעי.

ניתוח פגיעות פיזית ומעשי חבלה

אילו פגיעויות ספציפיות יש לתשתיות רכבת וכבישים לפעולות חבלה פיזיות?

הפגיעויות הפיזיות של תשתיות הרכבות והכבישים שונות באופן מהותי ומשקפות את ארכיטקטורות המערכת של שתיהן. ברשת הרכבות, הנקודות הקריטיות ביותר מרוכזות ברכיבים מרכזיים החיוניים להפעלה בטוחה. ראשית ובראשונה הן תעלות כבלים, המאגדות שפע של כבלי תקשורת ובקרה, ובמיוחד כבלי סיבים אופטיים עבור מערכת הרדיו הדיגיטלית של הרכבות GSM-R 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 הן תאי איתות, המשמשים כמוחות של פעילות הרכבות ובקרות מתגי איתות, כמו גם קווי תקורה, שנזקם 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 כמו גשרים ומנהרות. להרסם יכולות להיות השלכות הרסניות ולשבש עורקי תנועה חשובים לתקופות ארוכות. עם זאת, בשל מבנה הרשת המרושת, התקפות כאלה בדרך כלל גורמות להפסקות אזוריות מוגבלות, שכן ניתן להסיט את התנועה 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 ברזל כוונו לעתים קרובות להרס גס של מסילות או לפיצוץ גשרים. פעולות חבלה מודרניות הן עדינות יותר ומכוונות יותר ויותר למערכות בקרה ותקשורת טכנולוגיות.

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

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

מקרה המבחן מאוקטובר 2022 הוא דוגמה ומופת. במבצע מתואם, עבריינים לא ידועים ניתקו במכוון כבלי סיבים אופטיים של רשת GSM-R, החיונית לרדיו רכבות, בשני מיקומים מרוחקים זה מזה – בהרן (צפון ריין-וסטפליה) ובברלין-קארו – בבחירת שני מיקומים אלה, גם המערכת הראשית וגם מערכת הגיבוי העודפת הושבתו, דבר המעיד על ידע מעמיק בתשתית הרכבות. התוצאה הייתה קיפאון מוחלט של תנועה למרחקים ארוכים ואזורית בחלקים נרחבים של צפון גרמניה למשך כשלוש שעות, כאשר התקשורת בין רכבות למרכזי בקרה הופסקה. למרות שחקירות שקלו מאוחר יותר את האפשרות של צירוף מקרים של גניבות נחושת, האירוע הדגים את הפגיעות הקיצונית של מערכת התקשורת המרכזית.

מקרה נוסף הוא הצתה של תעלת כבלים בין דיסלדורף לדויסבורג. כאן, המבצעים הציבו מתקן הצתה במנהרת כבלים, ובכך שיתקו את אחד מחיבורי הצפון-דרום החשובים ביותר של גרמניה. עבודות התיקון התעכבו משום שכבלים פגומים נוספים התגלו במהלך העבודה. התקרית, שעליה נטלה קבוצה קיצונית שמאלנית אחריות, הובילה לביטולי רכבות מסיביים ועיכובים בתחבורה למרחקים ארוכים ומקומית.

אירועים אלה עוררו ויכוח סוער על ההגנה הלא מספקת על תשתיות קריטיות בגרמניה. הם הבהירו שתפיסות אבטחה קודמות לא תוכננו עבור התקפות ממוקדות וחכמות שכאלה. בתגובה, הממשלה הפדרלית וחברת הרכבת הגרמנית 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 מרשת הכבישים הפתוחה במהותה?

מושגי בקרת גישה שונים באופן מהותי עבור מערכות רכבת וכבישים. מערכת הרכבות מתוכננת כמערכת סגורה, כאשר אזורים קריטיים נתונים למגבלות גישה מחמירות. הכניסה לאזורי המסילה אסורה בהחלט ומותרת רק לצוות מורשה המבצע משימות ספציפיות לאחר הכשרה מוקדמת. תקנות בטיחות מפורטות חלות, כגון לבישת ביגוד נראות גבוה ושמירה על אותות אזהרה, אשר משרתים בעיקר את בטיחות התעסוקתית. הגישה לאזורים רגישים במיוחד כמו תאי איתות מוסדרת גם היא בקפדנות. DB Sicherheit GmbH אחראית על ההגנה הפיזית של תחנות, מערכות מסילות ותחנות ומעסיקה אנשי אבטחה למטרה זו. כלי מודרני לבקרת גישה הוא כרטיס הכשירות האלקטרוני (ElBa), אפליקציה סלולרית המאמתת דיגיטלית את כישורי הצוות באתרי בנייה, ובכך מגבירה את האבטחה ומקשה על הונאות.

למרות התקנות המקיפות הללו, "אשליה של שליטה" נמשכת. מעשי חבלה בעבר הראו שניתן לעקוף את הפרוטוקולים הללו בפועל, שכן הם נועדו יותר לשלוט בפעילות שוטפת ולהגן על עובדים מאשר להדוף תוקפים חיצוניים נחושים. היקפה העצום של הרשת, מעל 38,000 קילומטרים, הופך אבטחה פיזית חלקה לבלתי אפשרית. המתקפות באוקטובר 2022 התרחשו בקטעים מרוחקים ולא מאובטחים של המסלול, שם 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 רק באופן ספורדי כדי לאבטח אזורים ספציפיים, כגון אזורי הולכי רגל או אזורים עם רגיעה בתנועה. בקרת גישה מקיפה של רשת הכבישים אינה אפשרית ואינה מתוכננת.

שני אמצעי התחבורה כפופים לחקיקת תשתית קריטית (KRITIS), המחייבת מפעילים ליישם תקני אבטחה מינימליים. עם זאת, תקנות אלו מכוונות בעיקר למפעילי מתקנים ולאבטחת ה-IT שלהם ואינן יכולות לעקוף את הפתיחות הבסיסית של רשת הכבישים או את המרחב הגיאוגרפי של רשת הרכבות.

הכלכלה העולמית חווה כיום שינוי מהותי, תקופה שבורה שמניעה את אבני היסוד של הלוגיסטיקה העולמית. עידן ההיפר-גלובליזציה, שאופיין בחתירה הבלתי מעורערת ליעילות מקסימאלית ועיקרון "בדיוק בזמן", מפנה את מקומו למציאות חדשה. זה מאופיין בהפסקות מבניות עמוקות, משמרות גיאו -פוליטיות ופיצול פוליטי כלכלי מתקדם. תכנון שווקים בינלאומיים ורשתות אספקה, שהונחו בעבר כעניין, כמובן, מתמוסס ומוחלף בשלב של חוסר הוודאות ההולך וגובר.

מתאים לכך:

• חוסן אסטרטגי בעולם מקוטע באמצעות תשתית חכמה ואוטומציה – פרופיל הדרישות של מומחה הלוגיסטיקה הדו-שימושית

מעקב ומניעה: השוואה טכנולוגית ואישית

אילו טכנולוגיות מעקב משמשות להבטחת בטיחות ברכבות ובכבישים, ועד כמה הן יעילות?

אסטרטגיות הניטור 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) ובקרת רכבות קווים (LZB), אשר מנטרות רכבות ויכולות לבלום אוטומטית במקרה חירום. טכנולוגיות חדשניות כגון חיישני סיבים אופטיים מבוזרים (DFOS) מותקנות יותר ויותר לאורך מסילות ועל גשרים כדי לזהות מתחים, רעידות או סדקים בזמן אמת. כדי למנוע פשיעה ולחקור אירועים, נעשות השקעות מסיביות במעקב וידאו (CCTV) בתחנות וברכבות; עד סוף 2024, כל תחנה מרכזית 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 המורכב ממצלמות, לידאר ומכ"ם למודעות סביבתית, שהוא תנאי הכרחי לנהיגה אוטומטית.

ניטור תנועת כבישים מתמקד בעיקר באופטימיזציה של זרימת התנועה ואכיפת חוקי התנועה. מערכות בקרת תנועה (TCS) 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.

יש להעריך את יעילותן של טכנולוגיות אלו באופן מובחן. מעקב וידאו בתחנות רכבת וברכבות יכול לתרום באופן מוכח לחקירת 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 נפרד, 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 הכשרה סדירה בסימולטורים להתמודדות עם אירועים ומצבי חירום. במהלך הנסיעה הם נמצאים בקשר מתמיד עם מרכזי הבקרה ומנוטרים על ידי מערכות טכניות כמו מערכת בקרת הבטיחות (Sifa), אותה יש להפעיל כל 30 שניות. צוותי הרכבת, המורכבים מדיילי רכבת וצוותי האבטחה של DB Security, עוברים הכשרה בבטיחות הנוסעים, אכיפת כללי הבית והפחתת הסלמה של סכסוכים. נוכחותם של אנשי אבטחה בתחנות וברכבות מתרחבת בהתמדה כאמצעי חשוב להגברת הבטיחות האובייקטיבית והסובייקטיבית.

בתנועה בכבישים, לעומת זאת, האחריות מוטלת כמעט באופן בלעדי על הנהג הספציפי. בעוד שנהגי משאיות ואוטובוסים מקצועיים חייבים לציית לתקנות חוקיות כגון זמני נהיגה ומנוחה ולבצע בדיקות רכב סדירות, אין רשות מרכזית המנטרת ושולטת בכל נסיעה בזמן אמת. כלי רכב מודרניים מצוידים במגוון מערכות סיוע לנהג, כגון סייעי בלימה חירום, מערכות התרעה על סטייה מנתיב ובקרת שיוט אדפטיבית, אשר מגבירות משמעותית את הבטיחות, אך השליטה והאחריות הסופיות נותרות בידי הנהג. נהגי אוטובוס כפופים לפרוטוקולים נוספים כדי להבטיח את בטיחות הנוסעים, כגון דרישות חגורות בטיחות וכללי התנהגות באוטובוס. ההבדל המהותי טמון בארכיטקטורת המערכת: הרכבת מסתמכת על מערכת אדם-מכונה מיותרת עם ניטור מרכזי, בעוד שמערכת הכבישים מסתמכת על אחריות אישית מבוזרת, הנתמכת על ידי טכנולוגיית רכב.

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

הדיגיטציה המתקדמת מציבה אתגרי סייבר משמעותיים עבור שני אמצעי התחבורה. בעוד שהכנסת טכנולוגיות כמו מערכת בקרת הרכבות האירופית (ETCS) ומערכות אינטרלוקינג דיגיטליות (DSTW) במגזר הרכבות הובילה לשיפורים ביעילות ובקיבולת, היא גם פותחת וקטורי תקיפה חדשים. עד כה, מערכות הבקרה והאיתות הקריטיות (CTS) היו מוגנות יחסית טוב משום שהן התבססו על טכנולוגיות קנייניות, מבודדות ("air-gapped") ולעתים קרובות מיושנות, שהיו קשות לתוקפים חיצוניים לגשת אליהן. לכן, מתקפות סייבר קודמות על מגזר הרכבות כוונו בעיקר ל"פונקציות נוחות" פחות קריטיות כמו אתרי אינטרנט, מידע לנוסעים או מערכות תשלום. עם המעבר לרשתות סטנדרטיות מבוססות IP (למשל, עבור FRMCS/5G) כדי להגביר את יכולת הפעולה ההדדית והביצועים, הבחנה זו הולכת ומטשטשת. טכנולוגיות סטנדרטיות אלו מתועדות היטב ופגיעות לכלי פריצה ידועים, מה שמוריד את מחסום הכניסה לתוקפים. בתגובה, חברות כמו סימנס מוביליטי מפתחות פתרונות סייבר הוליסטיים לכל מחזור החיים של רכבות רכבת, ופרויקטים מחקריים כמו HASELNUSS עובדים על פלטפורמות אבטחה מבוססות חומרה במיוחד עבור הרכבת. אף על פי כן, מומחים עדיין סבורים כי הבשלות הכוללת של אבטחת הסייבר במגזר הרכבות אינה מספקת.

בתנועה בכבישים, מערכות תחבורה חכמות (ITS), ובמיוחד מערכות בקרת תנועה (TCS), מהוות מטרה פוטנציאלית להתקפות סייבר. פגיעה במערכות אלו עלולה להוביל לתצוגות מהירות מניפולטיביות, אזהרות שווא או פקקי תנועה שנגרמו במכוון. אסטרטגיית אבטחת הסייבר הלאומית של גרמניה, כמו גם הנחיות אירופיות כמו הנחיית NIS 2 והנחיית ITS, יוצרות מסגרת משפטית המחייבת מפעילי תשתיות תחבורה קריטיות ליישם סטנדרטים גבוהים יותר של אבטחה. עם זאת, חלק מהתקנות הטכניות והאלגוריתמים המשמשים במערכות בקרת תנועה קיימות נחשבות מיושנות ואינן חדישות עוד, דבר המהווה סיכון נוסף. לכן, שתי המערכות מתמודדות עם הדילמה שהמודרניזציה והדיגיטציה הנדרשות לעתיד יוצרות מטבען סיכוני אבטחה חדשים ומורכבים שיש לטפל בהם באופן יזום.

מרכז האבטחה וההגנה מציע ייעוץ ומידע עדכני מבוסס על מנת לתמוך ביעילות בחברות וארגונים בחיזוק תפקידם במדיניות הביטחון והביטחון האירופית. בקשר הדוק לקבוצת העבודה של SME Connect, הוא מקדם חברות קטנות ובינוניות (SME) בפרט שרוצות להרחיב עוד יותר את כוחן והתחרותיות החדשנית שלהן בתחום ההגנה. כנקודת קשר מרכזית, הרכזת יוצרת גשר מכריע בין SME לאסטרטגיית הגנה אירופאית.

מתאים לכך:

• ההגנה בקבוצת העבודה של SME מתחברת – חיזוק חברות קטנות ובינוניות בהגנה אירופאית

חוסן והתאוששות לאחר אירוע

כיצד מעריכים מומחים את התיאוריה לפיה ניתן לתקן מסילות ברזל מהר יותר לאחר פיגוע מאשר כביש?

יש לבחון את התזה לפיה ניתן בדרך כלל לתקן תשתיות רכבת מהר יותר באופן מובחן, שכן זמן התיקון תלוי באופן מכריע בסוג הנזק ובהיקףו.

כאשר נגרם נזק לתשתית התפעולית של הרכבת, כגון רתמות הכבלים שנפגעות לעתים קרובות מפעולות חבלה, תיקון הוא תהליך מיוחד ביותר. טכנאים חייבים להחליף לחלוטין את הכבלים הפגועים, שיכולים להימשך על פני עשרות מטרים, ולאחר מכן לבצע בדיקות ומדידות מורכבות לפני שניתן יהיה להחזיר את הקו לפעילות בבטחה. כפי שהוכיחו האירועים בדיסלדורף ובצפון גרמניה, עבודה זו יכולה להימשך בין מספר שעות למספר ימים. דויטשה באן מקיימת שירות חירום 24/7 עם קבוצת DB Bahnbau המתמחה באירועים כאלה ויכולה להגיב במהירות ברחבי הארץ. בהשוואה לפרויקטים גדולים של בניית כבישים, תיקון מסילות, מתגים או רמזורים יכול להתבצע לעתים קרובות מהר יותר מכיוון שהרכיבים סטנדרטיים והתהליכים מבוססים.

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

לסיכום, כאשר נגרם נזק לתשתית "הפועלת" (כבלים, מסילות, רמזורים), מסילות רכבת נוטות להתוקן מהר יותר. במקרה של נזק קטסטרופלי ל"מבנים הנדסיים" מרכזיים כמו גשרים או מנהרות, שתי המערכות נפגעות קשות ולמשך זמן רב מאוד.

כיצד שונים המושגים להסטת מסלולים ולשמירה על פעילותם במקרה של שיבושים ברשת הרכבות והכבישים?

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

בשל אופייה, רשת הרכבות מציעה אפשרויות הסטה מוגבלות מאוד בלבד. אפשרויות אלו תלויות ישירות בצפיפות הרשת ובזמינות של מתגים וקווים מקבילים. עקב עשרות שנים של פירוק, יתירות הרשת הגרמנית נמוכה, במיוחד בהשוואה לשוויץ או אוסטריה. כאשר קו ראשי נסגר, רכבות לעיתים קרובות צריכות להיות מוסטות למרחקים ארוכים, מה שמוביל לעיכובים משמעותיים וצווארי בקבוק בקיבולת במסלולים החלופיים, או שהן מסתיימות בטרם עת בתחנה, ממנה מאורגנים שירותי אוטובוס חלופיים לרכבת. ניצול הרשת הגבוה מחריף בעיה זו, שכן קיבולת פנויה לשירותי הסטה כמעט ואינה קיימת. דויטשה באן מודיעה לנוסעים באמצעות ערוצים דיגיטליים כמו אפליקציית DB Navigator או אתר האינטרנט שלה, כאשר המידע מתעדכן לעתים קרובות בהתראה קצרה עקב המצב הדינמי.

רשת הכבישים, לעומת זאת, מתאפיינת ברמה גבוהה של יתירות טבעית. המבנה המרושת שלה אומר שכאשר 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 שלטי תמרור דינמיים עם מידע משולב על פקקי תנועה (dWiSta), התנועה מופנית באופן ממוקד ונרחב לנתיבים חלופיים פחות עמוסים על מנת להימנע או למזער עומסים. תפיסה זו של בקרת רשת אקטיבית הופכת את מערכת הכבישים לעמידה יותר בפני כשלים מקומיים. לעומת זאת, תשתית הרכבות, המותאמת ליעילות אך מדוללת, היא מערכת שברירית שבה שיבושים מקומיים עלולים להוביל במהירות להשפעות מדורגות על כל הרשת.

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 ממשלת גרמניה הפדרלית את "האסטרטגיה הגרמנית לחיזוק החוסן לאסונות". אסטרטגיה זו נוקטת בגישה מקיפה של כל הסיכונים, החל מאסונות טבע ועד טרור וחבלה, ומגדירה חוסן כמשימה של כלל הממשלה והחברה, הדורשת שיתוף פעולה הדוק בין הממשלה הפדרלית, המדינות, הרשויות המקומיות, המגזר הפרטי והחברה האזרחית.

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

כדי לשפר את התיאום, הוקם "צוות תיאום משותף לתשתיות קריטיות" (GEKKIS) ברמת הממשלה. גוף זה נועד לאסוף דוחות מצב בין-משרדיים, לזהות אתגרים ולפעול כצוות משבר במקרה של אירועים חריפים.

בעקבות מעשי החבלה, ננקטו צעדים קונקרטיים ספציפיים עבור מגזר התחבורה. הממשלה הפדרלית וחברת הרכבת דויטשה באן פיתחו חבילה משותפת לשיפור ההגנה על מתקני רכבת. חבילה זו כוללת שימוש מוגבר בטכנולוגיית וידאו וחיישנים בנקודות קריטיות, נוכחות מוגברת של כוחות אבטחה של המשטרה הפדרלית ושל 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 אחרים של תחבורה רכבתית

אילו יתרונות נוספים מציעה תחבורה רכבתית מעבר לביטחון מפני חבלה גרידא, הרלוונטיים להערכה חברתית?

מעבר לוויכוח על אבטחה מפני שיבוש זכויות, תחבורה רכבתית מציעה מספר יתרונות מהותיים שהם קריטיים להערכה חברתית 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 בכביש מייצר 80 עד 100 אחוז פחות פליטות CO2. 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 מרכזי נוסף הוא יעילות מעולה בניצול קרקע. קו רכבת יחיד באותו רוחב יכול להסיע פי כמה יותר אנשים או סחורות מאשר נתיב כביש מהיר יחיד. באופן ספציפי, בקו ברוחב 3.5 מטרים, ניתן להסיע עד פי 30 יותר אנשים בשעה ברכבת מאשר ברכב, מה שמפחית באופן דרסטי את ניצול הקרקע באזורים צפופי אוכלוסין.

מנקודת מבט כלכלית, יש צורך גם בגישה מובחנת. בעוד שתעבורת משאיות נתפסת לעתים קרובות כגמישה וחסכונית יותר למרחקים קצרים, תחבורת כבישים גורמת לעלויות חיצוניות אדירות עקב תאונות, פקקי תנועה, רעש וזיהום סביבתי. עלויות אלו אינן נושאות במלואן על המזהמים, אלא על הציבור הרחב. לתחבורה רכבתית מאזן כולל חיובי משמעותית יותר בהקשר זה.

לבסוף, היבט הבטיחות הנ"ל במהלך פעולה רגילה הוא יתרון שלא יסולא בפז. ההסתברות הנמוכה משמעותית להיהרג או לפצוע קשה בתאונה בהשוואה למכונית מצילה חיים מדי שנה ומונע סבל אנושי ועלויות גבוהות לאחר מכן עבור מערכת הבריאות.

לוגיסטיקה ביטחונית בזמן מלחמה: היתרון האסטרטגי של המגן

חשיבותה של החלוץ המהיר

במאמץ מלחמתי, לכוח ההתקדמות המהיר יש חשיבות אסטרטגית מכרעת. יחידות ראשונות אלה חייבות להיות מוכנות לפריסה באגף המזרחי תוך 48 עד 72 שעות כדי להקים את קווי ההגנה הראשוניים. נאט"ו כבר יישם תובנה זו בנוכחות הקדמית המשופרת שלו (EFP), שבה יחידות קרב רב-לאומיות מוצבות באופן קבוע באגף המזרחי.

חטיבת הפאנצר ה-45 בליטא מדגימה את תפקוד החלוץ הזה: בעזרת ציוד חדיש כמו טנק המערכה הראשי Leopard 2A8 ורכב הקרב Puma S1, כוחות גרמניה מבטיחים את האספקה הראשונה של ציוד הגנה לאגף המזרחי. יכולת תגובה מהירה זו נתמכת על ידי ציוד ותחמושת המוצבים מראש, ומרוויחה זמן קריטי בהקמת קווי ההגנה.

בנייה מהירה של קווי הגנה

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

זמן הוא קריטי: בעוד שהמגן יכול להתכונן ולחזק את עמדותיו, התוקף חייב לפעול תחת לחץ זמן וללא ידע מקומי. המגן מנצל זמן זה כדי:

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

הקמה והרחבה של אספקה מאובטחת

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

תשתית מבוססת

המגן יכול להסתמך על נתיבי תחבורה, מחסנים, עמדות ורשתות תקשורת קיימות. לגרמניה, כמרכז לוגיסטי 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 וכל כביש עלולים להיות מוקשים או מושמדים.

קווי אספקה פגיעים

קווי האספקה של התוקף נמצאים תחת מתקפה מתמדת – מצד ארטילריה, רחפנים, כוחות מיוחדים או פרטיזנים. הניסיון מאוקראינה מדגים 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 בחירת מיקום אופטימלית וחופש תנועה
• עמדות מוכנות: זמן לבנות ביצורים ומכשולים
• קווים פנימיים: מסלולים קצרים יותר לתגבורת ואספקה
• תמיכה באוכלוסייה: גישה למשאבים ומידע מקומיים

לוגיסטיקה ביטחונית מודרנית משפרת את היתרונות המסורתיים הללו על ידי:

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

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

לוגיסטיקה ביטחונית נהנית מיתרונות מערכתיים מכריעים על פני לוגיסטיקה של התקפה. בעוד שהמגן פועל בסביבה מאובטחת וידועה עם תשתית מבוססת, התוקף חייב להתגבר על כל האתגרים הלוגיסטיים תחת לחץ האויב וללא תמיכה מקומית. אסטרטגיית נאט"ו המודרנית, עם הנוכחות הקדמית המשופרת שלה וההתמקדות בתגובה מהירה, מנצלת בצורה אופטימלית יתרונות אלה. גרמניה, כמרכז הלוגיסטיקה של נאט"ו, מדגימה כיצד לוגיסטיקה ביטחונית מחושבת היטב תורמת להרתעה ויכולה לעשות את ההבדל המכריע במצב חירום.

הערכה סופית של אבטחת הרכבות והכבישים מפני חבלה חושפת תמונה מורכבת ואמביוולנטית, ללא מנצח ברור. שתי המערכות מציגות חוזקות וחולשות מבניות ספציפיות.

הרכבת נהנית מאופייה המרכזי והמבוקר, המאפשר ניטור ממוקד ומתקדם מבחינה טכנולוגית. אבטחתה המעולה במהלך פעילות רגילה אינה מוטלת בספק, כפי שקורה בתרחיש הגנה 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, העלולות לגרום לכשלים נרחבים ומדורגים ברחבי הרשת כולה במאמץ מועט יחסית. עשרות שנים של הזנחה פוליטית וכלכלית החריפו את הפגיעות המערכתית הזו על ידי צמצום יתירות ויצירת צבר משמעותי של תיקונים. עם זאת, ניתן לתקן את הבעיה במהירות יחסית.

מבנה הרשת המבוזר, המרושת והפתוח של הכביש הופך אותו לעמיד יותר לשיבושים מקומיים. תקיפה אחת, אפילו על מבנה קריטי כמו גשר, מובילה לעיתים רחוקות לקריסה ארצית, 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 לטעות.

ניתן להשיג תיקון מהיר יותר של מסילות ברזל באמצעות אמצעי מודרניזציה מתאימים בפריפריה. זה חל על נזקים לתשתיות קיימות כגון כבלים או מסילות, כאשר תהליכים סטנדרטיים מאפשרים תיקון מהיר יחסית. עם זאת, הרס מבנים גדולים כגון גשרים או מנהרות (התקפה גדולה של האויב ללא קווי הגנה או עם קווי הגנה חלשים) משבש קשות את שני אמצעי התחבורה לפרקי זמן ארוכים מאוד, מה שמשפיע גם על הכבישים באותה מידה.

לכן, הגנה על הרכבת מפני חבלה תלויה באופן מכריע בהשקעות אסטרטגיות עתידיות. אלה חייבות לחרוג מהתקנת מצלמות וחיישנים בלבד, ומעל הכל, להתמקד בחיזוק חוסן הרשת. משמעות הדבר היא הרחבה ממוקדת של יתירות באמצעות קווים מרובי מסילות, מתגים נוספים וניתוב כבלים חלופי, כמו גם הקשחה פיזית ודיגיטלית של רכיבי תשתית קריטיים. הדיון האחרון על מדיניות ביטחון והצעדים שיזמו הממשלה הפדרלית והרכבת מצביעים על תחילתה של חשיבה מחודשת. עם זאת, הפיכת המערכת הקיימת, מוכוונת היעילות אך השברירית, לרשת עמידה באמת נותרה משימה עצומה, יקרה וארוכת טווח.

אני שמח לעזור לך כיועץ אישי.

ראש פיתוח עסקי

יו"ר SME Connect Connect Group

לינקדאין

 

 

אני שמח לעזור לך כיועץ אישי.

קשר תחת וולפנשטיין ∂ xpert.digital

התקשר אלי מתחת +49 89 674 804 (מינכן)

לינקדאין