Анализ безопасности и устойчивости железнодорожной и автодорожной инфраструктуры к саботажу и нападениям

Фундаментальная оценка безопасности видов транспорта – почему железнодорожный транспорт незаменим, несмотря на все его недостатки

Насколько безопасны железные дороги и автомобильные дороги в целом, и почему это различие важно для дискуссии о безопасности от диверсий?

Базовая оценка безопасности видов транспорта в штатном режиме эксплуатации является отправной точкой для любого дальнейшего анализа их уязвимости к преднамеренным сбоям. Статистически говоря, железнодорожный транспорт является самым безопасным видом наземного транспорта в Германии и Европе. Данные Pro-Rail Alliance показывают, что риск смертельного несчастного случая при поездке в легковом автомобиле в Германии в 52 раза выше, чем при поездке на поезде. Риск получения серьезной травмы в автомобиле еще в 137 раз выше. Средний показатель по Европе в период с 2013 по 2022 год составлял 0,07 железнодорожных пассажиров на миллиард пассажиро-километров; в Германии этот показатель был значительно ниже и составлял 0,03. Этот выдающийся показатель безопасности является результатом высоких технических стандартов, присущей системе специфичности пути, централизованного управления со стороны диспетчеров поездов и технических систем, которые в значительной степени исключают человеческие ошибки, таких как стрелочное управление поездами (PZB) и линейное управление поездами (LZB).

Однако этот высокий уровень эксплуатационной надежности, подразумевающий предотвращение аварий, вызванных техническими или человеческими ошибками, не следует отождествлять с защитой от преднамеренных злонамеренных атак, таких как саботаж или терроризм. Устойчивость к взлому характеризует устойчивость системы, то есть её способность противостоять целенаправленным попыткам её нарушения. Актуальность этой дискуссии была подчеркнута такими событиями, как саботаж трубопроводов «Северный поток» и целенаправленная атака на коммуникационную сеть Deutsche Bahn в октябре 2022 года. Эти инциденты привлекли внимание к проблеме уязвимости критически важной инфраструктуры (KRITIS) в контексте национальной безопасности.

Таким образом, в данном анализе рассматриваются структурные, технологические и эксплуатационные характеристики железнодорожной и автодорожной инфраструктуры для оценки их уязвимости и устойчивости к саботажу. Особое внимание уделяется проверке предположения о том, что железные дороги легче контролировать и быстрее ремонтировать. Этот анализ выявляет парадокс: механизмы, обеспечивающие чрезвычайную безопасность железных дорог в штатном режиме эксплуатации – централизованное управление, сложная сигнальная техника, унифицированные сети связи – при целенаправленной атаке оказываются концентрированными уязвимостями. Диверсанту нужно атаковать не физически крепкий поезд, а, прежде всего, нервную систему, которая гарантирует его безопасность. С другой стороны, автодорожная сеть, которая представляет большую опасность в силу своей децентрализованности и свободы действий отдельных участников повседневной жизни, демонстрирует большую структурную устойчивость к локальным сбоям, поскольку у неё отсутствуют сопоставимые центральные ахиллесовы пяты.

Подходит для:

• Саботаж, отключение электроэнергии, хаос: как НАТО защищает свои поставки, когда ничто другое не помогает

Структурные различия и их влияние на безопасность

Каковы основные структурные различия между железнодорожными и автомобильными сетями и как они влияют на уязвимость к атакам?

Фундаментальные различия в архитектуре железнодорожных и автомобильных сетей определяют их сильные и слабые стороны с точки зрения защиты от несанкционированного доступа. Железнодорожная сеть спроектирована как линейная, иерархически централизованная система. Поезда привязаны к путям, следуют фиксированным маршрутам, определяемым сигнальными постами и центрами управления, и не могут отклоняться по собственной инициативе. Такая структура обеспечивает высокую эффективность и безопасность при регулярных перевозках. В отличие от этого, автомобильная сеть представляет собой децентрализованную, высокосвязную сеть, которая обеспечивает огромную гибкость в выборе маршрутов и высокую избыточность благодаря бесчисленным альтернативным соединениям.

По пропускной способности железнодорожный транспорт значительно превосходит автомобильный. На полосе шириной 3,5 метра железная дорога может перевозить до 30 раз больше людей в час, чем автомобили (40 000–60 000 против 1 500–2 000). Железнодорожный транспорт также значительно эффективнее и экономичнее при перевозке больших объёмов грузов на большие расстояния.

Доступ к системам также принципиально отличается. Железнодорожная сеть — это преимущественно закрытая система. Доступ к критически важным объектам, таким как пути, сигнальные посты и объекты технического обслуживания, строго регламентируется и контролируется. Дорожная сеть, с другой стороны, по определению является открытой системой, доступной всем, что делает комплексный контроль доступа практически невозможным. В следующей таблице обобщены эти структурные особенности и их влияние на безопасность.

Сравнительный анализ характеристик безопасности и устойчивости железнодорожной и автомобильной инфраструктуры

Сравнительный анализ характеристик безопасности и устойчивости железнодорожной и автомобильной инфраструктуры – Изображение: Xpert.Digital

Сравнительный анализ характеристик безопасности и устойчивости железнодорожной и автомобильной инфраструктуры выявляет четкие различия. Железнодорожная инфраструктура характеризуется линейной, иерархической и централизованной сетевой структурой, в то время как дорожная инфраструктура – сетчатой и децентрализованной. Критическими узлами железнодорожной инфраструктуры являются центральные узлы, кабельные каналы, узлы связи, мосты и туннели, в то время как дорожная инфраструктура в основном состоит из мостов и туннелей. Железнодорожная инфраструктура отличается высокой контролируемостью благодаря своей концентрированной и четко определенной инфраструктуре, в отличие от дорожной инфраструктуры, мониторинг которой возможен лишь в ограниченной степени из-за ее разветвленной и открытой сети. С точки зрения резервирования и возможности изменения маршрута железнодорожная инфраструктура демонстрирует низкую гибкость из-за ограниченного количества доступных альтернативных маршрутов, зависящих от плотности стрелочных переводов. Дорожная инфраструктура с ее многочисленными альтернативными маршрутами через подчиненные сети обеспечивает высокую возможность изменения маршрута. Доступ к железнодорожной инфраструктуре хорошо контролируется, что редко встречается в случае с дорожной инфраструктурой, поскольку она в основном открыта и доступна для общественности. Ремонт железнодорожной инфраструктуры сложен и требует специальных материалов и персонала, в то время как дорожная инфраструктура различается по сложности – от простого ремонта асфальта до сложной реконструкции мостов. Типичные цели саботажа также различаются: в железнодорожной инфраструктуре основное внимание уделяется кабелям связи и сигнализации, а также системам блокировки, в то время как в автодорожной инфраструктуре обычным явлением является физическое разрушение критически важных конструкций, таких как мосты и туннели.

В какой степени инвестиционная политика последних десятилетий повлияла на уязвимость обеих систем?

Инвестиционная политика последних десятилетий активно усиливала структурные недостатки железнодорожной инфраструктуры и значительно повышала её уязвимость к сбоям и саботажу. В период с 1995 по 2018 год 30 исследованных европейских стран потратили в общей сложности 1,5 трлн евро на расширение своих дорожных сетей, в то время как в железнодорожную инфраструктуру было инвестировано всего 930 млрд евро. Особенно большое расхождение наблюдается в Германии: за тот же период в автомобильные дороги было инвестировано более чем в два раза больше (110%), чем в железные дороги. Эта тенденция сохранилась: с 1995 по 2021 год инвестиции в автомобильные дороги составили 329 млрд евро, в то время как в железные дороги – всего 160 млрд евро.

Хроническое недофинансирование имело прямые физические последствия для железнодорожной сети. В то время как сеть автобанов в Германии выросла на 18% (более 2000 км) с 1995 года, железнодорожная сеть пассажирских и грузовых перевозок сократилась на 15% в период с 1995 по 2020 год – примерно с 45 100 км до 38 400 км. Ни одна другая европейская страна не закрывала больше железнодорожных линий за этот период. Демонтаж включал не только железнодорожные ветки, но и демонтаж стрелочных переводов, разъездов и параллельных линий основной сети.

Прямым следствием этой политики является резкое снижение избыточности и устойчивости железнодорожной сети. В случае выхода из строя основной линии из-за саботажа или технической неисправности альтернативные маршруты зачастую отсутствуют или неадекватны. Низкая плотность стрелочных переводов на километр пути в Германии по сравнению с такими странами, как Швейцария или Австрия, серьёзно ограничивает эксплуатационную гибкость при перенаправлении поездов. Кроме того, наблюдается значительный объём невыполненных ремонтных работ, что ещё больше ослабляет сеть. Например, треть всех железнодорожных мостов старше 100 лет и нуждаются в ремонте. Таким образом, инвестиционная политика напрямую повышает системную уязвимость железной дороги, систематически ослабляя её способность компенсировать сбои, что явно противоречит политическим целям перераспределения перевозок.

Анализ физической уязвимости и актов саботажа

Каковы конкретные уязвимости железнодорожной и автомобильной инфраструктуры к актам физического саботажа?

Физическая уязвимость железнодорожной и автомобильной инфраструктуры принципиально различается и отражает архитектуру их систем. В железнодорожной сети наиболее критические точки сосредоточены в централизованных компонентах, которые необходимы для безопасной эксплуатации. В первую очередь, это кабельные каналы, в которых проложено множество кабелей связи и управления, в частности, оптоволоконные кабели цифровой системы железнодорожной радиосвязи GSM-R и сигнальных технологий. Целенаправленная атака на эти кабели в стратегически важных, часто удаленных и неохраняемых местах может парализовать движение поездов в регионах. Другими ключевыми уязвимыми местами являются сигнальные щиты, которые играют роль «мозга» железнодорожных перевозок и управляют стрелками и сигналами, а также контактные сети, повреждение которых приводит к остановке движения электропоездов. Важнейшие инженерные сооружения, такие как мосты и туннели, также представляют собой уязвимые «узкие места». Сложность этих систем означает, что злоумышленникам часто требуются специальные знания, чтобы вызвать максимальный ущерб с минимальными усилиями.

В дорожной сети основными целями физического саботажа являются крупные и трудновосстановимые сооружения, такие как мосты и туннели. Их разрушение может иметь разрушительные последствия и на длительное время вывести из строя важные транспортные магистрали. Однако из-за сетчатой структуры сети такие атаки обычно приводят к ограниченным региональным перебоям, поскольку движение транспорта может быть перенаправлено на множество других дорог. Сама дорожная сеть, то есть дорожное покрытие, относительно устойчива к масштабному параличу, вызванному саботажем, если только не происходит масштабных разрушений или не возводятся блокады в стратегически важных узких местах. Исторически нападения на железные дороги часто были направлены на полное разрушение путей или подрыв мостов. Современные акты саботажа более изощренны и все чаще направлены на технологические системы управления и связи.

Чему нас учат прошлые акты саботажа, такие как инцидент в октябре 2022 года, о тактике злоумышленников и способности железнодорожной системы реагировать?

Акты саботажа недавнего прошлого дают точное представление о тактике злоумышленников и уязвимости железнодорожной инфраструктуры.

Пример, относящийся к октябрю 2022 года, является показательным. В ходе скоординированной операции неизвестные преступники преднамеренно перерезали оптоволоконные кабели сети GSM-R, необходимые для обеспечения связи в поездах, в двух местах, расположенных далеко друг от друга – в Херне (Северный Рейн-Вестфалия) и Берлин-Каров – Выбор этих двух мест позволил вывести из строя как основную, так и резервную систему, что свидетельствует о глубоком знании железнодорожной инфраструктуры. В результате междугороднее и региональное движение на значительной части северной Германии было полностью остановлено примерно на три часа, поскольку связь между поездами и центрами управления была прервана. Хотя позднее в ходе расследования рассматривалась возможность случайного совпадения при краже медных проводов, инцидент продемонстрировал крайнюю уязвимость центральной системы связи.

Другим примером является поджог кабельного канала между Дюссельдорфом и Дуйсбургом. В этом случае преступники заложили зажигательное устройство в кабельный туннель, тем самым выведя из строя одну из важнейших северо-южных линий связи Германии. Ремонтные работы были отложены, поскольку в ходе работ были обнаружены новые повреждённые кабели. Инцидент, ответственность за который взяла на себя левоэкстремистская группировка, привёл к массовым отменам поездов и задержкам в междугороднем и местном транспорте.

Эти события вызвали бурную дискуссию о недостаточной защите критически важной инфраструктуры в Германии. Они ясно показали, что предыдущие концепции безопасности не были рассчитаны на столь целенаправленные, интеллектуальные атаки. В ответ федеральное правительство и Deutsche Bahn разработали пакет мер из 63 пунктов для повышения защиты железнодорожных объектов. Инциденты выявили необходимость переоценки устойчивости системы и внедрения комплексной архитектуры безопасности.

Чем отличается контроль доступа к критически важным объектам на железной дороге от по сути открытой дорожной сети?

Концепции контроля доступа принципиально различаются для железнодорожных и автомобильных систем. Железнодорожная система спроектирована как замкнутая система, в критически важных зонах которой действуют строгие ограничения доступа. Вход на территорию путей строго запрещён и разрешён только авторизованному персоналу, выполняющему определённые задачи и прошедшему предварительное обучение. Действуют подробные правила безопасности, такие как ношение светоотражающей одежды и соблюдение предупреждающих сигналов, которые в первую очередь направлены на обеспечение безопасности труда. Доступ в особо важные зоны, такие как сигнальные посты, также строго регламентирован. Компания DB Sicherheit GmbH отвечает за физическую защиту станций, путевых систем и депо и нанимает для этой цели сотрудников службы безопасности. Современным инструментом контроля доступа является электронная карта компетентности (ElBa) – мобильное приложение, которое в цифровом виде подтверждает квалификацию персонала на строительных площадках, повышая тем самым безопасность и затрудняя мошенничество.

Несмотря на эти всеобъемлющие правила, сохраняется «иллюзия контроля». Прошлые акты саботажа показали, что эти протоколы можно обойти на практике, поскольку они предназначены скорее для контроля за обычными операциями и защиты сотрудников, чем для отражения целенаправленных внешних атак. Огромный размах сети, более 38 000 километров, делает невозможным обеспечение полной физической безопасности. Атаки в октябре 2022 года произошли на удалённых, неохраняемых участках трассы, где массивные бетонные кожухи кабельных каналов не представляли непреодолимого препятствия.

С другой стороны, дорожная сеть спроектирована как общественное пространство и, следовательно, в принципе, доступна всем. Физические системы контроля доступа, такие как столбики или ограждения, используются лишь эпизодически для обеспечения безопасности определённых зон, например, пешеходных зон или зон с ограниченным движением. Комплексный контроль доступа к дорожной сети невозможен и не предполагается.

На оба вида транспорта распространяется действие законодательства о критической инфраструктуре (KRITIS), которое обязывает операторов соблюдать минимальные стандарты безопасности. Однако эти правила в первую очередь ориентированы на операторов объектов и их ИТ-безопасность и не могут отменять принципиальную открытость дорожной сети или географическую протяженность железнодорожной сети.

Эксперт по логистике с двойным использованием – изображение: xpert.digital

В настоящее время мировая экономика переживает фундаментальные изменения, сломанную эпоху, которая трясет краеугольные камни глобальной логистики. Эра гипер-глобализации, которая характеризовалась непоколебимым стремлением к максимальной эффективности и принципу «только время», уступает место новой реальности. Это характеризуется глубокими структурными разрывами, геополитическими сдвигами и прогрессивной экономической политической фрагментацией. Планирование международных рынков и цепочек поставок, которые когда -то предполагались как само собой разумеющееся, растворяется и заменяется фазой растущей неопределенности.

Подходит для:

• Стратегическая устойчивость в раздробленном мире за счет интеллектуальной инфраструктуры и автоматизации – профиль требований эксперта по логистике двойного назначения

Наблюдение и профилактика: технологическое и кадровое сравнение

Какие технологии наблюдения используются для обеспечения безопасности на железнодорожном и автомобильном транспорте и насколько они эффективны?

Стратегии мониторинга для железных дорог и автомобильных дорог адаптированы к соответствующим системным требованиям и отличаются технологическим разнообразием. На железнодорожном транспорте мониторинг многоуровневый и служит как для обеспечения эксплуатационной безопасности, так и для предотвращения опасностей. Эксплуатационный контроль включает в себя традиционные системы, такие как системы сигнализации, путевые магниты (PZB) и системы управления линейным поездом (LZB), которые контролируют поезда и могут автоматически тормозить в экстренной ситуации. Инновационные технологии, такие как распределенные волоконно-оптические датчики (DFOS), все чаще устанавливаются вдоль путей и на мостах для обнаружения деформаций, вибраций и трещин в режиме реального времени. Для предотвращения преступлений и расследования происшествий вкладывают значительные средства в системы видеонаблюдения (CCTV) на станциях и в поездах; к концу 2024 года каждая крупная станция в Германии будет оснащена современными видеотехнологиями. Кроме того, для осмотра труднодоступных участков путей используются дроны, некоторые из которых оснащены тепловизорами. Будущие поезда также будут оснащены комплексной системой датчиков, состоящей из камер, лидара и радара, для мониторинга окружающей среды, что является необходимым условием для автономного вождения.

Мониторинг дорожного движения в первую очередь направлен на оптимизацию транспортных потоков и обеспечение соблюдения правил дорожного движения. Системы управления дорожным движением (TCS) используют датчики, такие как индукционные петли, инфракрасные датчики или видеокамеры, для сбора данных о дорожном движении и динамического применения ограничений скорости, предупреждений или рекомендаций по объезду на основе этих данных. Интеллектуальные системы обработки изображений используются для автоматического распознавания номерных знаков для контроля за взиманием платы за проезд и соблюдением скоростного режима. Однако систематический мониторинг обширной дорожной сети на предмет актов саботажа не осуществляется.

Эффективность этих технологий необходимо оценивать дифференцированно. Видеонаблюдение на вокзалах и в поездах может, безусловно, способствовать расследованию преступлений и повышению субъективного чувства безопасности пассажиров. Однако его превентивный эффект против планируемых актов саботажа в удалённых местах ограничен, поскольку злоумышленники могут избегать таких контролируемых зон. Инфраструктурные датчики, такие как DFOS, могут обнаруживать повреждения и сообщать о них на ранней стадии, но не способны предотвратить сам акт саботажа.

Какую роль играет персонал – от машинистов поездов до сотрудников службы безопасности – в обеспечении безопасности, и чем отличаются протоколы для железнодорожного и автомобильного транспорта?

Персонал играет важнейшую, но при этом особую роль в обеих системах. На железнодорожном транспорте безопасность характеризуется системой общих, но четко определенных обязанностей. Машинисты поездов проходят строгие психологические и физические тесты на профпригодность, а также комплексную подготовку, которая включает регулярные тренировки на симуляторах по действиям в инцидентах и чрезвычайных ситуациях. Во время поездки они находятся в постоянном контакте с центрами управления и контролируются техническими системами, такими как система контроля безопасности (SIFA), которая должна срабатывать каждые 30 секунд. Поездные бригады, состоящие из проводников и сотрудников службы безопасности DB Security, проходят обучение по вопросам безопасности пассажиров, соблюдения правил внутреннего распорядка и разрешения конфликтов. Присутствие сотрудников службы безопасности на станциях и в поездах постоянно расширяется в качестве важной меры по повышению объективной и субъективной безопасности.

Однако в дорожном движении ответственность лежит почти исключительно на каждом водителе. В то время как профессиональные водители грузовиков и автобусов должны соблюдать правовые нормы, такие как время вождения и отдыха, и проводить регулярные осмотры транспортного средства, не существует центрального органа, который бы отслеживал и контролировал каждую отдельную поездку в режиме реального времени. Современные транспортные средства оснащены различными системами помощи водителю, такими как системы экстренного торможения, системы предупреждения о выезде с полосы движения и адаптивный круиз-контроль, которые значительно повышают безопасность, но окончательный контроль и ответственность остаются за водителем. Водители автобусов подчиняются дополнительным протоколам для обеспечения безопасности пассажиров, таким как требования к ремням безопасности и правила поведения в автобусе. Фундаментальное различие заключается в архитектуре системы: железная дорога полагается на избыточную систему человек-машина с централизованным мониторингом, в то время как дорожная система полагается на децентрализованную индивидуальную ответственность, поддерживаемую технологиями транспортного средства.

Как решается вопрос кибербезопасности в условиях все более цифровизации систем управления и наведения обоих видов транспорта?

Развитие цифровизации создаёт серьёзные проблемы кибербезопасности для обоих видов транспорта. Внедрение таких технологий, как Европейская система управления движением поездов (ETCS) и цифровые системы централизации (DSTW), в железнодорожном секторе привело к повышению эффективности и пропускной способности, но также открывает новые векторы атак. До сих пор критически важные системы управления и сигнализации (CTS) были относительно хорошо защищены, поскольку основывались на проприетарных, изолированных («изолированных») и зачастую устаревших технологиях, доступ к которым был затруднён для внешних злоумышленников. Поэтому предыдущие кибератаки на железнодорожный сектор были направлены в основном на менее важные «удобные функции», такие как веб-сайты, информация для пассажиров или платёжные системы. С переходом на стандартизированные IP-сети (например, для FRMCS/5G) для повышения интероперабельности и производительности это различие становится размытым. Эти стандартные технологии хорошо документированы и уязвимы для известных хакерских инструментов, что снижает барьер для входа злоумышленников. В ответ на это такие компании, как Siemens Mobility, разрабатывают комплексные решения по кибербезопасности для всего жизненного цикла рельсовых транспортных средств, а исследовательские проекты, такие как HASELNUSS, работают над созданием аппаратных платформ безопасности специально для железных дорог. Тем не менее, эксперты по-прежнему считают общую зрелость железнодорожного сектора в области кибербезопасности недостаточной.

В сфере дорожного движения интеллектуальные транспортные системы (ИТС), особенно системы управления дорожным движением (ИТС), являются потенциальной целью кибератак. Взлом этих систем может привести к искажению показаний скорости, ложным предупреждениям или преднамеренному созданию пробок. Национальная стратегия кибербезопасности Германии, а также европейские директивы, такие как Директива NIS 2 и Директива ИТС, создают правовую базу, обязывающую операторов критически важной транспортной инфраструктуры внедрять более высокие стандарты безопасности. Однако некоторые технические регламенты и алгоритмы, используемые в существующих ИТС, считаются устаревшими и не отвечающими современным требованиям, что представляет собой дополнительный риск. Таким образом, обе системы сталкиваются с дилеммой: модернизация и цифровизация, необходимые в будущем, по сути, создают новые и сложные риски безопасности, которые необходимо устранять заблаговременно.

Хаб для безопасности и защиты – изображение: xpert.digital

Хаб для безопасности и защиты предлагает обоснованные консультации и текущую информацию для эффективной поддержки компаний и организаций в укреплении их роли в европейской политике безопасности и обороны. В тесной связи с рабочей группой SME Connect он продвигает малые и средние компании (МСП), в частности, которые хотят дополнительно расширить свою инновационную силу и конкурентоспособность в области обороны. В качестве центральной точки контакта, концентратор создает решающий мост между МСП и европейской стратегией обороны.

Подходит для:

• Оборона рабочей группы Connect – укрепление МСП в европейской обороне

Устойчивость и восстановление после инцидента

Как эксперты оценивают теорию о том, что железные дороги можно отремонтировать быстрее после нападения, чем дороги?

Тезис о том, что железнодорожную инфраструктуру, как правило, можно отремонтировать быстрее, следует рассматривать дифференцированно, поскольку время ремонта во многом зависит от типа и масштаба повреждения.

При повреждении эксплуатационной инфраструктуры железной дороги, например, кабельных жгутов, часто повреждаемых актами саботажа, ремонт представляет собой высокоспециализированный процесс. Техническим специалистам необходимо полностью заменить повреждённые кабели, длина которых может составлять десятки метров, а затем провести сложные испытания и измерения, прежде чем линия будет безопасно введена в эксплуатацию. Как показали инциденты в Дюссельдорфе и на севере Германии, эта работа может занять от нескольких часов до нескольких дней. Deutsche Bahn поддерживает круглосуточную аварийную службу в составе DB Bahnbau Group, которая специализируется на подобных инцидентах и может оперативно реагировать по всей стране. По сравнению с крупными проектами дорожного строительства, ремонт путей, стрелочных переводов или сигнальных устройств часто можно выполнить быстрее, поскольку компоненты стандартизированы, а процессы отлажены.

Совершенно иная ситуация с дорожной инфраструктурой, особенно когда речь идёт о повреждениях крупных инженерных сооружений. Если простая выбоина или повреждение дорожного покрытия могут быть отремонтированы относительно быстро, то ремонт или восстановление повреждённого или разрушенного моста — чрезвычайно сложная, дорогостоящая и длительная задача, которая может занять месяцы или даже годы. Это требует сложных расчётов конструкции, длительного процесса набора прочности бетоном и сложной интеграции строительных мероприятий в транспортный поток. Регулярные проверки конструкций в соответствии со стандартом DIN 1076 позволяют своевременно обнаружить повреждения, но не могут сократить сроки ремонта после внезапного разрушительного события.

В заключение следует отметить, что при повреждении «рабочей» инфраструктуры (кабелей, путей, сигнальных систем) железнодорожные пути, как правило, ремонтируются быстрее. В случае катастрофического повреждения ключевых «инженерных сооружений», таких как мосты или туннели, обе системы страдают серьёзно и надолго.

Чем отличаются концепции изменения маршрута и поддержания работоспособности в случае сбоев в работе железнодорожной и автомобильной сети?

Способность компенсировать сбои за счет объездов является одним из самых фундаментальных различий между железнодорожными и автомобильными сетями и ключевым аспектом их устойчивости.

В силу своей природы железнодорожная сеть предлагает лишь весьма ограниченные возможности для изменения маршрута. Эти возможности напрямую зависят от плотности сети и наличия стрелочных переводов и параллельных линий. Из-за десятилетий демонтажа избыточность немецкой сети невелика, особенно по сравнению со Швейцарией или Австрией. При закрытии основной линии поезда часто приходится перенаправлять на большие расстояния, что приводит к значительным задержкам и нехватке пропускной способности на альтернативных маршрутах, либо они преждевременно останавливаются на станции, откуда организуются автобусные рейсы, заменяющие железнодорожные. Высокая загрузка сети усугубляет эту проблему, поскольку свободных мест для изменения маршрута практически нет. Deutsche Bahn информирует пассажиров через цифровые каналы, такие как приложение DB Navigator или свой веб-сайт, причем информация часто обновляется в сжатые сроки в связи с меняющейся ситуацией.

Дорожная сеть, напротив, обладает высокой степенью естественной избыточности. Её сетчатая структура означает, что при закрытии крупной транспортной артерии, например, автомагистрали, обычно доступно множество альтернативных маршрутов по федеральным, региональным и окружным дорогам. Современные центры управления дорожным движением активно используют эту гибкость. С помощью систем управления дорожным движением, в частности, динамических дорожных знаков с интегрированной информацией о пробках (dWiSta), транспорт целенаправленно и повсеместно направляется на менее загруженные альтернативные маршруты, чтобы избежать или минимизировать заторы. Такая концепция активного управления сетью делает дорожную систему изначально более устойчивой к локальным сбоям. Для сравнения, железнодорожная инфраструктура, оптимизированная для повышения эффективности, но истонченная, представляет собой хрупкую систему, в которой локальные сбои могут быстро привести к каскадным последствиям для всей сети.

Какие всеобъемлющие стратегии реализует Германия для повышения устойчивости своей важнейшей транспортной инфраструктуры?

В связи с выявленными уязвимостями Германия приступила к реализации комплексных стратегий по повышению устойчивости своих критически важных инфраструктур. В июле 2022 года федеральное правительство Германии приняло «Германскую стратегию по повышению устойчивости к стихийным бедствиям». Эта стратегия основана на комплексном подходе, учитывающем все виды угроз, от стихийных бедствий до терроризма и саботажа, и определяет устойчивость как задачу всего правительства и общества, требующую тесного сотрудничества между федеральным правительством, землями, муниципалитетами, частным сектором и гражданским обществом.

Ключевым законодательным инструментом реализации этой стратегии является зонтичный закон KRITIS. Он впервые устанавливает единые национальные минимальные стандарты физической защиты и устойчивости операторов критически важной инфраструктуры и обязывает их принимать соответствующие меры и сообщать об инцидентах, связанных с безопасностью, компетентным федеральным органам.

Для улучшения координации на правительственном уровне был создан «Объединённый координационный штаб по критически важной инфраструктуре» (GEKKIS). Этот орган призван составлять межведомственные отчёты о ситуации, выявлять проблемы и действовать в качестве кризисной группы в случае возникновения серьёзных инцидентов.

После актов саботажа были приняты конкретные меры, направленные специально на транспортный сектор. Федеральное правительство и Deutsche Bahn разработали совместный пакет мер по усилению защиты железнодорожных объектов. Это включает в себя более широкое использование видео- и сенсорных технологий в критически важных точках, усиление присутствия сил безопасности Федеральной полиции и DB Security, а также целенаправленное резервное расширение особо важных кабельных соединений для снижения вероятности отказа отдельных точек. Одновременно с этим укрепляется кибербезопасность благодаря внедрению Европейской директивы NIS 2, которая требует от большего числа компаний соблюдения более высоких стандартов ИТ-безопасности.

Синтез и другие преимущества железнодорожного транспорта

Какие еще преимущества, помимо простой защиты от саботажа, имеет железнодорожный транспорт, которые имеют значение для общественной оценки?

Помимо споров о безопасности от несанкционированного доступа, железнодорожный транспорт обладает рядом фундаментальных преимуществ, имеющих решающее значение для общественной оценки транспортных средств. Прежде всего, это защита окружающей среды и климата. Железнодорожный транспорт значительно экологичнее автомобильного. Каждая тонна груза, перевозимая по железной дороге вместо автомобильного, производит на 80–100% меньше выбросов CO2. Учитывая, что транспортный сектор — единственный в ЕС, которому не удалось сократить выбросы с 1995 года, перевод перевозок на железнодорожный транспорт является ключевым инструментом защиты климата.

Ещё одним ключевым преимуществом является высокая эффективность землепользования. Одна железнодорожная линия такой же ширины может перевозить во много раз больше людей и грузов, чем одна полоса шоссе. В частности, на линии шириной 3,5 метра по железной дороге можно перевозить до 30 раз больше людей в час, чем на автомобиле, что значительно сокращает землепользование в густонаселённых регионах.

С экономической точки зрения также необходим дифференцированный подход. Хотя автомобильный транспорт часто воспринимается как более гибкий и экономичный на коротких расстояниях, он приводит к огромным внешним издержкам, связанным с авариями, пробками, шумом и загрязнением окружающей среды. Эти издержки ложатся не только на загрязнителей, но и на население. Железнодорожный транспорт в этом отношении имеет значительно более позитивный общий баланс.

Наконец, упомянутый выше аспект безопасности при нормальной эксплуатации является неоценимым преимуществом. Значительно более низкая вероятность гибели или серьёзных травм в аварии по сравнению с автомобилем ежегодно спасает жизни, предотвращая человеческие страдания и высокие последующие расходы для системы здравоохранения.

Оборонная логистика в военное время: стратегическое преимущество обороняющейся стороны

Важность быстрого авангарда

В военных действиях силы быстрого наступления имеют важнейшее стратегическое значение. Эти первые подразделения должны быть готовы к развертыванию на восточном фланге в течение 48–72 часов для создания начальных оборонительных рубежей. НАТО уже реализовало этот подход в рамках своей программы «Расширенное передовое присутствие» (EFP), в рамках которой многонациональные боевые подразделения постоянно дислоцируются на восточном фланге.

45-я танковая бригада в Литве служит примером этой функции авангарда: обладая самой современной техникой, такой как основной боевой танк Leopard 2A8 и боевая машина пехоты Puma S1, немецкие войска обеспечивают первую поставку оборонительного снаряжения на восточный фланг. Эта способность быстрого реагирования подкрепляется заранее размещённой техникой и боеприпасами, что даёт критически важное время для создания оборонительных рубежей.

Быстрое строительство оборонительных рубежей

Успех обороны во многом зависит от быстрого возведения мощных оборонительных рубежей. Страны Балтии уже приступили к созданию мобильных противотанковых заграждений и укреплённых оборонительных сооружений вдоль границ с Калининградом и Беларусью. Эти меры соответствуют принципу «глубокоэшелонированной обороны» – многослойной стратегии обороны, предполагающей создание различных заграждений и эшелонов обороны.

Время имеет решающее значение: в то время как обороняющийся может подготовить и укрепить свои позиции, атакующий должен действовать в условиях дефицита времени и без знания местности. Обороняющийся использует это время, чтобы:

• Строительство барьеров и препятствий
• Подготовка боевых позиций
• Создание складов боеприпасов и снабжения
• Создание защищенных линий связи

Создание и расширение надежных поставок

После завершения начальной фазы обороны основное внимание уделяется созданию устойчивой и безопасной системы снабжения. Командование логистики бундесвера, насчитывающее 18 000 человек, специально создано для этой задачи. Военная логистика обладает рядом ключевых преимуществ:

Созданная инфраструктура

Обороняющаяся сторона может полагаться на существующие транспортные пути, склады, базы и сети связи. Германия, как логистический центр НАТО, имеет плотную сеть из 80 пунктов логистики.

Защищенные линии снабжения

На своей территории логистика действует в относительно безопасной обстановке, под защитой собственных передовых сил обороны. Это позволяет:

• Непрерывное снабжение материалами без постоянной угрозы
• Использование гражданских транспортных мощностей и инфраструктуры
• Резервные маршруты поставок через известные альтернативные маршруты

Децентрализованная логистическая сеть

Современная военная логистика опирается на небольшие распределённые пункты снабжения вместо крупных и уязвимых складов. Эта «логистическая сеть» с множеством узлов значительно повышает устойчивость.

Проблемы атакующего

Напротив, злоумышленник сталкивается с огромными логистическими проблемами:

Отсутствие инфраструктуры

Атакующему приходится действовать на вражеской территории, где нет ни безопасных транспортных путей, ни защищённых складов. Каждый мост и каждая дорога могут быть заминированы или разрушены.

Уязвимые линии снабжения

Линии снабжения нападающей стороны постоянно подвергаются атакам – артиллерии, беспилотников, спецназа или партизан. Опыт Украины показывает, насколько уязвимы протяжённые линии снабжения.

Давление времени и потребление ресурсов

Атакующая сторона находится под значительным давлением времени, поскольку каждый день без прогресса истощает её ресурсы и даёт обороняющейся стороне время для подкрепления. Как правило, для успеха атакующей стороне необходимо трёхкратное превосходство.

Стратегическое преимущество обороны страны

Военная теория, особенно Клаузевиц, подчеркивает неотъемлемые преимущества обороняющейся стороны:

• Знакомство с местностью: знание местности обеспечивает оптимальный выбор позиции и свободу передвижения.
• Подготовленные позиции: время возведения укреплений и заграждений
• Внутренние линии: более короткие пути для подкреплений и поставок
• Поддержка населения: доступ к местным ресурсам и информации

Современная оборонная логистика усиливает эти традиционные преимущества за счет:

• Цифровые сети и информация в реальном времени
• Прогностическое обслуживание и прогнозирование спроса с поддержкой ИИ
• Интеграция гражданских и военных логистических возможностей

К какому выводу можно прийти, сравнивая безопасность железнодорожного и автомобильного транспорта в контексте саботажа и нападений?

Оборонная логистика обладает решающими системными преимуществами перед логистикой нападения. В то время как обороняющаяся сторона действует в безопасной, знакомой обстановке с развитой инфраструктурой, нападающей стороне приходится преодолевать все логистические трудности под давлением противника и без местной поддержки. Современная стратегия НАТО с её расширенным передовым присутствием и акцентом на быстрое реагирование оптимально использует эти преимущества. Германия, как логистический центр НАТО, демонстрирует, как продуманная оборонная логистика способствует сдерживанию и может иметь решающее значение в чрезвычайной ситуации.

Окончательная оценка системы защиты от саботажа на железных и автомобильных дорогах выявляет сложную и неоднозначную картину, не имеющую однозначного победителя. Обе системы обладают специфическими структурными преимуществами и недостатками.

Железнодорожный транспорт выигрывает от своей централизованной и контролируемой природы, что позволяет осуществлять целенаправленный и технологически продвинутый мониторинг. Его превосходная безопасность в штатном режиме эксплуатации неоспорима, как и в случае с оборонным сценарием, описанным выше. Однако централизация также создаёт критически важные узлы и «единые точки отказа», особенно в сетях связи и управления. Это делает систему уязвимой для целенаправленных актов саботажа, которые могут привести к масштабным каскадным сбоям по всей сети без особых усилий. Десятилетия политического и финансового пренебрежения усугубили эту системную уязвимость, сократив резервы и создав значительный задел на ремонт. Однако эту проблему можно решить относительно быстро.

Децентрализованная, сетчатая и открытая структура дорожной сети делает её изначально более устойчивой к локальным сбоям. Единичная атака, даже на такую важную конструкцию, как мост, редко приводит к коллапсу в масштабах страны, поскольку движение транспорта может быть перенаправлено на множество альтернативных маршрутов. В то же время, эта открытость делает невозможным комплексное наблюдение и, в повседневной эксплуатации, приводит к значительному увеличению числа аварий и жертв из-за множества отдельных участников дорожного движения, подверженных ошибкам.

Более высокая ремонтопригодность железных дорог достигается за счёт соответствующих мер по модернизации на периферии. Это касается повреждений существующей инфраструктуры, такой как кабельные линии или пути, где стандартизированные процессы позволяют производить относительно быстрый ремонт. Однако разрушение крупных сооружений, таких как мосты или туннели (крупное нападение противника при отсутствии или слабых линиях обороны), серьёзно нарушает работу обоих видов транспорта на очень длительный период времени, что в равной степени сказывается и на дорогах.

Таким образом, защита железной дороги от саботажа критически зависит от будущих стратегических инвестиций. Они должны выходить за рамки простой установки камер и датчиков и, прежде всего, быть направлены на повышение устойчивости сети. Это означает целенаправленное расширение резервов за счёт многопутных линий, дополнительных стрелочных переводов и альтернативных кабельных маршрутов, а также физическое и цифровое укрепление критически важных компонентов инфраструктуры. Недавние дебаты о политике безопасности и меры, инициированные федеральным правительством и железной дорогой, указывают на начало переосмысления. Однако преобразование существующей, ориентированной на эффективность, но хрупкой системы в действительно устойчивую сеть остаётся масштабной, дорогостоящей и долгосрочной задачей.

Маркус Беккер

Буду рад стать вашим личным консультантом.

Руководитель развития бизнеса

Председатель SMA Connect Working Working Работа

LinkedIn

Конрад Вольфенштейн

Буду рад стать вашим личным консультантом.

связаться со мной под Wolfenstein ∂ xpert.Digital

позвоните мне под +49 89 674 804 (Мюнхен)

LinkedIn