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

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

Насколько безопасны железнодорожный и автомобильный транспорт в целом, и почему это различие важно для дискуссии о безопасности от диверсий?

Фундаментальная оценка безопасности видов транспорта в нормальных условиях эксплуатации является отправной точкой для любого дальнейшего анализа их уязвимости к преднамеренным сбоям. Статистически, железнодорожный транспорт является самым безопасным видом наземного транспорта в Германии и Европе. Данные Альянса железных дорог (Allianz pro Schiene) показывают, что риск гибели в автомобильной аварии в Германии в 52 раза выше, чем при поездке на поезде. Риск получения серьезных травм в автомобиле даже в 137 раз выше. Средний показатель по Европе за 2013-2022 годы составлял 0,07 пассажиров на миллиард пассажиро-километров; в Германии этот показатель был значительно ниже — 0,03. Этот выдающийся показатель безопасности является результатом высоких технических стандартов, присущих железнодорожным системам ограничений путей, централизованного управления диспетчерами поездов и технических систем, которые в значительной степени исключают человеческую ошибку, таких как прерывистое управление движением поездов (PZB) и непрерывное управление движением поездов (LZB).

Высокий уровень операционной надежности, подразумевающий предотвращение аварий, вызванных техническими или человеческими ошибками, не следует приравнивать к безопасности от преднамеренных, злонамеренных атак, таких как саботаж или терроризм. Безопасность от саботажа описывает устойчивость, то есть способность системы противостоять целенаправленным попыткам нарушения работы. Актуальность этой дискуссии подчеркивается такими событиями, как саботаж газопровода «Северный поток» и целенаправленная атака на коммуникационную сеть Deutsche Bahn в октябре 2022 года. Эти инциденты привлекли пристальное внимание к уязвимости критической инфраструктуры (КРИТ) для национальной безопасности.

Таким образом, в данном анализе рассматриваются структурные, технологические и эксплуатационные характеристики железнодорожной и автомобильной инфраструктуры для оценки их уязвимости и устойчивости к саботажу. Особое внимание уделяется проверке предположений о том, что железную дорогу легче контролировать и быстрее ремонтировать. Это выявляет парадокс: механизмы, которые делают железную дорогу чрезвычайно безопасной в нормальных условиях эксплуатации — централизованное управление, сложная система сигнализации и стандартизированные сети связи — оказываются концентрированными уязвимостями в случае целенаправленной атаки. Саботажнику не нужно атаковать сам физически прочный поезд, а скорее саму нервную систему, гарантирующую его безопасность. Автомобильная сеть, с другой стороны, которая более опасна в повседневной эксплуатации из-за своей децентрализованной природы и свободы действий отдельных лиц, демонстрирует большую структурную устойчивость к локальным отказам, поскольку у нее отсутствуют сопоставимые центральные «ахиллесовы пяты».

В связи с этим:

• Саботаж, отключение электроэнергии, хаос: как НАТО защищает свои поставки, когда все остальные методы терпят неудачу

Структурные различия и их влияние на безопасность

В чём заключаются принципиальные структурные различия между железнодорожной и автомобильной сетями, и как эти различия влияют на их уязвимость для атак?

Фундаментальные различия в сетевой архитектуре железной и автомобильной дорог определяют их сильные и слабые стороны в контексте защиты от диверсий. Железнодорожная сеть спроектирована как линейная, иерархическая и централизованная система. Поезда прикованы к путям, следуют по фиксированным маршрутам, предопределенным диспетчерскими пунктами и центрами управления, и не могут самостоятельно отклоняться от них. Такая структура обеспечивает высокую эффективность и безопасность при регулярной эксплуатации. В отличие от этого, автомобильная сеть представляет собой децентрализованную, сильно взаимосвязанную сеть, которая предлагает огромную гибкость в выборе маршрута и высокую избыточность за счет бесчисленных альтернативных соединений.

По пропускной способности железнодорожный транспорт значительно превосходит автомобильный. На пути одинаковой ширины (3,5 метра) поезд может перевозить в 30 раз больше людей в час, чем автомобиль (от 40 000 до 60 000 по сравнению с 1500–2000). Железнодорожный транспорт также значительно эффективнее и экономичнее для перевозки больших объемов грузов на большие расстояния.

Доступ к системам также принципиально различен. Железнодорожная сеть представляет собой в значительной степени закрытую систему. Доступ к критически важным объектам, таким как пути, сигнальные посты и зоны технического обслуживания, строго регулируется и контролируется. Автомобильная сеть, с другой стороны, по определению является открытой системой, свободно доступной для всех, что делает всеобъемлющий контроль доступа практически невозможным. В следующей таблице обобщены эти структурные характеристики и их значение для безопасности.

Сравнительный анализ характеристик безопасности и устойчивости железнодорожной и автомобильной инфраструктуры

Сравнительный анализ характеристик безопасности и устойчивости железнодорожной и автомобильной инфраструктуры выявляет существенные различия. Железнодорожная инфраструктура характеризуется линейной, иерархической и централизованной сетевой структурой, в то время как автомобильная инфраструктура имеет разветвленную и децентрализованную структуру. Критические узлы в железнодорожной инфраструктуре включают в себя сигнальные посты, кабельные каналы, центры связи, мосты и тоннели, тогда как в автомобильной инфраструктуре это в основном мосты и тоннели. Железнодорожная инфраструктура легко поддается мониторингу благодаря своей концентрированной и четко определенной структуре, в отличие от автомобильной инфраструктуры, которая из-за своей обширной и открытой сети трудно контролируется. Что касается резервирования и возможностей перенаправления, железнодорожная инфраструктура демонстрирует низкую гибкость, поскольку существует мало альтернативных маршрутов, и они зависят от плотности стрелок, в то время как автомобильная инфраструктура предлагает высокие возможности перенаправления с многочисленными альтернативными маршрутами через подчиненные сети. Доступ к железнодорожной инфраструктуре хорошо контролируется, что редко встречается в случае автомобильной инфраструктуры, поскольку она, как правило, открыта и общедоступна. Ремонт железнодорожной инфраструктуры сложен и требует специализированных материалов и персонала, в то время как автомобильная инфраструктура демонстрирует различные уровни сложности, от простого ремонта асфальта до сложной реконструкции мостов. Типичные цели для диверсий также различаются: в случае железнодорожной инфраструктуры речь идет о коммуникационных и сигнальных кабелях, а также о сигнальных постах, тогда как в случае дорожной инфраструктуры обычно речь идет о физическом повреждении критически важных сооружений, таких как мосты и тоннели.

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

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

Это хроническое недофинансирование имело прямые физические последствия для сети. В то время как немецкая сеть автомагистралей выросла на 18% (более чем на 2000 км) с 1995 года, железнодорожная сеть для пассажирских и грузовых перевозок сократилась на 15% в период с 1995 по 2020 год, с примерно 45 100 км до 38 400 км. Ни одна другая европейская страна не закрыла больше железнодорожных линий за этот период. Демонтаж включал в себя не только ответвления, но и демонтаж стрелок, разъездных путей и параллельных путей на основной сети.

Прямым следствием этой политики является резкое снижение резервирования и устойчивости железнодорожной сети. В случае выхода из строя основной линии из-за саботажа или технической неисправности зачастую отсутствуют или имеются лишь неадекватные альтернативные маршруты. Более низкая плотность стрелок на километр пути в Германии по сравнению с такими странами, как Швейцария или Австрия, серьезно ограничивает оперативную гибкость при перенаправлении поездов. Кроме того, существует значительный объем незавершенных ремонтных работ, что еще больше ослабляет сеть. Например, треть всех железнодорожных мостов старше 100 лет и нуждаются в ремонте. Таким образом, инвестиционная политика напрямую увеличила системную уязвимость железных дорог, систематически ослабляя их способность компенсировать сбои, что явно противоречит политическим целям перехода на другой вид транспорта.

Анализ физических уязвимостей и актов саботажа

Какие конкретные уязвимости имеют железнодорожная и автомобильная инфраструктура перед лицом физического саботажа?

Физическая уязвимость железнодорожной и автомобильной инфраструктуры принципиально различается и отражает архитектуру соответствующих систем. В железнодорожной сети наиболее критические точки сосредоточены на централизованных компонентах, необходимых для безопасной эксплуатации. В первую очередь это кабельные каналы, в которых проложено множество коммуникационных и контрольных кабелей, в частности, оптоволоконных кабелей для цифровой системы радиосвязи поездов GSM-R и сигнальной техники. Целенаправленное нападение на эти кабели в стратегически важных, часто удаленных и незащищенных местах может парализовать движение поездов в регионах. Другие ключевые уязвимости включают в себя сигнальные будки, которые являются «мозгом» железнодорожных операций, управляя стрелками и сигналами, а также контактную сеть, повреждение которой приводит к остановке движения электропоездов. Критические инженерные сооружения, такие как мосты и тоннели, 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 труднозаменяемые сооружения, такие как мосты и тоннели. Их разрушение может иметь разрушительные последствия и нарушать важные транспортные маршруты на длительные периоды. Однако из-за взаимосвязанной структуры сети такие атаки обычно приводят к регионально ограниченным сбоям, поскольку движение может перенаправляться на множество других дорог. Сама дорожная сеть, то есть дорожное покрытие, относительно устойчива к широкомасштабному параличу из-за саботажа, если только не проводятся масштабные разрушения или не устанавливаются блокады в стратегически важных узких местах. Исторически нападения на железные дороги часто были направлены на грубое разрушение путей или снос мостов. Современные акты саботажа более изощренны и все чаще нацелены на системы управления и связи.

Чему нас учат прошлые акты саботажа, такие как инцидент в октябре 2022 года, в отношении тактики нападающих и оперативности работы железнодорожной системы?

Недавние акты саботажа позволяют получить точное представление о тактике нападающих и уязвимости железнодорожной инфраструктуры.

Примером тому служит инцидент, произошедший в октябре 2022 года. В ходе скоординированных действий неизвестные злоумышленники преднамеренно перерезали оптоволоконные кабели сети GSM-R, необходимые для радиосвязи поездов, в двух удаленных друг от друга местах – в Херне (Северный Рейн-Вестфалия) и Берлине-Карове. Выбор этих двух мест вывел из строя как основную, так и резервную систему, что свидетельствует о детальном знании железнодорожной инфраструктуры. В результате произошла полная остановка движения поездов дальнего следования и региональных поездов на большей части северной Германии примерно на три часа, поскольку связь между поездами и диспетчерскими пунктами была нарушена. Хотя в ходе последующего расследования рассматривалась возможность случайной кражи меди, инцидент продемонстрировал крайнюю уязвимость центральной системы связи.

Еще один пример — поджог кабельного канала между Дюссельдорфом и Дуйсбургом. Злоумышленники установили детонатор в кабельном тоннеле, парализовав тем самым одну из важнейших железнодорожных линий Германии, соединяющих север и юг страны. Ремонтные работы были отложены, поскольку в ходе работ были обнаружены дополнительные поврежденные кабели. Этот инцидент, ответственность за который взяла на себя левоэкстремистская группировка, привел к массовым отменам и задержкам поездов как на междугородних, так и на пригородных маршрутах.

Эти события вызвали острую дискуссию о недостаточной защите критической инфраструктуры в Германии. Они ясно показали, что существующие концепции безопасности не рассчитаны на противостояние таким целенаправленным и изощренным атакам. В ответ федеральное правительство и компания Deutsche Bahn разработали пакет из 63 мер по улучшению 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 контроля доступа на общедоступной сети автомобильных дорог?

Концепции контроля доступа принципиально различаются между железной дорогой и автомобильным транспортом. Железнодорожная система спроектирована как замкнутая система, где доступ к критически важным зонам строго ограничен. Вход на территорию железнодорожных путей, как правило, запрещен и разрешен только уполномоченному персоналу, выполняющему определенные задачи после предварительного инструктажа. Действуют подробные правила техники безопасности, такие как ношение светоотражающей одежды и соблюдение предупреждающих сигналов, в первую очередь для обеспечения безопасности труда. Доступ к особо важным зонам, таким как сигнальные будки, также строго регулируется. Компания DB Sicherheit GmbH отвечает за физическую безопасность станций, железнодорожных путей и ремонтных депо, используя для этой цели персонал службы безопасности. Современным инструментом контроля доступа является электронный сертификат компетентности (ElBa), мобильное приложение, которое в цифровом виде проверяет квалификацию персонала на строительных площадках, тем самым повышая безопасность и затрудняя мошенничество.

Несмотря на эти всеобъемлющие правила, существует «иллюзия контроля». Прошлые акты саботажа показали, что на практике эти протоколы можно обойти, поскольку они предназначены скорее для управления обычной деятельностью и защиты сотрудников, чем для защиты от целенаправленных внешних атак. Огромные размеры сети, превышающие 38 000 километров, делают невозможным непрерывное физическое наблюдение. Атаки в октябре 2022 года произошли на отдаленных, неохраняемых участках железной дороги, где массивные бетонные покрытия кабельных каналов не представляли собой непреодолимого препятствия.

С другой стороны, дорожная сеть спроектирована как общественное пространство и, следовательно, в принципе, свободно доступна для всех. Системы физического контроля доступа, такие как столбики или барьеры, используются лишь в очень избирательном порядке для обеспечения безопасности определенных зон, таких как пешеходные зоны или зоны с ограничением движения. Комплексный контроль доступа к дорожной сети невозможен и не предусмотрен.

Оба вида транспорта подпадают под действие законодательства о критической инфраструктуре (КРИТИС), которое обязывает операторов внедрять минимальные стандарты безопасности. Однако эти правила в первую очередь направлены на операторов объектов и их ИТ-безопасность и не могут отменить фундаментальную открытость дорожной сети или географическую протяженность железнодорожной сети.

В настоящее время мировая экономика переживает фундаментальную трансформацию, переломный момент, сотрясающий основы глобальной логистики. Эпоха гиперглобализации, характеризующаяся неустанным стремлением к максимальной эффективности и принципом «точно в срок», уступает место новой реальности. Эта новая реальность отмечена глубокими структурными разрывами, геополитическими сдвигами в расстановке сил и растущей фрагментацией экономической политики. Некогда считавшаяся само собой разумеющейся предсказуемость международных рынков и цепочек поставок исчезает, уступая место периоду растущей неопределенности.

В связи с этим:

• Стратегическая устойчивость в условиях фрагментированного мира за счет интеллектуальной инфраструктуры и автоматизации – должностные обязанности эксперта по логистике двойного назначения

Наблюдение и профилактика: сравнение технологий и персонала

Какие технологии мониторинга используются для обеспечения безопасности железнодорожного и автомобильного транспорта, и насколько они эффективны?

Стратегии мониторинга железнодорожного и автомобильного транспорта разрабатываются с учетом требований каждой конкретной системы и отличаются технологическим разнообразием. В железнодорожном транспорте мониторинг многоуровневый и служит как для обеспечения эксплуатационной безопасности, так и для предотвращения аварий. Оперативное управление включает в себя традиционные системы, такие как сигналы, рельсовые магниты (PZB) и автоматическую систему управления поездом (LZB), которые контролируют движение поездов и могут автоматически тормозить в экстренных ситуациях. Все чаще вдоль путей и на мостах устанавливаются инновационные технологии, такие как распределенные волоконно-оптические датчики (DFOS), для обнаружения деформаций, вибраций или трещин в режиме реального времени. Для борьбы с преступностью и расследования инцидентов осуществляются масштабные инвестиции в системы видеонаблюдения на железнодорожных станциях и в поездах; к концу 2024 года каждая крупная железнодорожная станция в Германии должна быть оснащена современными видеотехнологиями. Кроме того, для осмотра труднодоступных участков путей используются дроны, некоторые из которых оснащены тепловизионными камерами. В будущем поезда также будут оснащены комплексной системой датчиков, включающей камеры, лидар и радар для восприятия окружающей среды, что является необходимым условием для автоматизированного управления.

Мониторинг дорожного движения в первую очередь направлен на оптимизацию транспортного потока и обеспечение соблюдения правил дорожного движения. Системы управления дорожным движением (СУДД) используют датчики, такие как индукционные петли, инфракрасные датчики или видеокамеры, для сбора данных о дорожном движении и динамического внедрения ограничений скорости, предупреждений или рекомендаций по объезду на основе этих данных. Интеллектуальные системы обработки изображений используются для автоматического распознавания номерных знаков при взимании платы за проезд и контроле скорости. Однако систематический мониторинг обширной дорожной сети на предмет актов саботажа не проводится.

Эффективность этих технологий требует тщательной оценки. Видеонаблюдение на вокзалах и в поездах может, как показывает практика, способствовать раскрытию преступлений и повышать субъективное чувство безопасности пассажиров. Однако его профилактический эффект против запланированных актов саботажа в отдаленных местах ограничен, поскольку злоумышленники могут избегать таких контролируемых зон. Датчики инфраструктуры, такие как DFOS, могут обнаруживать и сообщать о повреждениях на ранней стадии, но не могут предотвратить сам акт саботажа.

Какова роль персонала — от машинистов поездов до сотрудников службы безопасности — в обеспечении безопасности, и чем отличаются протоколы безопасности на железной дороге и автомобильном транспорте?

Персонал играет решающую, хотя и по-разному структурированную, роль в обеих системах. В железнодорожном транспорте безопасность характеризуется системой общих, но четко определенных обязанностей. Машинисты поездов проходят строгие психологические и физические тесты, а также всестороннюю подготовку, включая регулярные занятия на тренажерах для отработки действий в случае неисправностей и чрезвычайных ситуаций. Во время работы они находятся в постоянной связи с диспетчерскими пунктами и контролируются техническими системами, такими как аварийный выключатель (АВУ), который должен срабатывать каждые 30 секунд. Персонал поезда, состоящий из проводников и сотрудников службы безопасности, обучен обеспечению безопасности пассажиров, соблюдению внутренних правил и разрешению конфликтов. Присутствие сотрудников службы безопасности на станциях и в поездах постоянно расширяется как ключевая мера повышения как объективной, так и субъективной безопасности.

Однако в дорожном движении ответственность практически полностью лежит на водителе. Хотя профессиональные водители грузовиков и автобусов обязаны соблюдать законодательные нормы, такие как время вождения и отдыха, а также проводить регулярные проверки транспортных средств, отсутствует централизованный орган, контролирующий каждую поездку в режиме реального времени. Современные транспортные средства оснащены различными системами помощи водителю, такими как системы экстренного торможения, системы удержания полосы движения и адаптивный круиз-контроль, которые значительно повышают безопасность, но окончательный контроль и ответственность остаются за водителем. Водители автобусов обязаны соблюдать дополнительные протоколы для обеспечения безопасности пассажиров, такие как обязательное использование ремней безопасности и правила поведения в салоне. Таким образом, принципиальное различие заключается в архитектуре системы: железнодорожный транспорт опирается на избыточную систему «человек-машина» с централизованным мониторингом, в то время как автомобильный транспорт опирается на децентрализованную ответственность отдельного человека, поддерживаемую технологиями транспортного средства.

Как обеспечивается кибербезопасность в условиях все более цифровизированных систем управления и контроля обоих видов транспорта?

Продолжающаяся цифровизация железнодорожного транспорта ставит перед обоими видами транспорта серьезные проблемы в области кибербезопасности. Внедрение таких технологий, как Европейская система управления движением поездов (ETCS) и цифровые системы блокировки (DSTW), приводит к повышению эффективности и пропускной способности железнодорожного сектора, но также открывает новые векторы атак. До сих пор критически важные системы сигнализации и безопасности (LST) были относительно хорошо защищены, поскольку они основывались на проприетарных, изолированных («воздушно-закрытых») и часто устаревших технологиях, к которым внешним злоумышленникам было трудно получить доступ. Поэтому предыдущие кибератаки на железные дороги в основном были направлены на менее важные «функции удобства», такие как веб-сайты, системы информирования пассажиров или платежные системы. С переходом к стандартизированным сетям на основе IP (например, для FRMCS/5G) для повышения совместимости и производительности это различие становится менее очевидным. Эти стандартные технологии хорошо документированы и уязвимы для известных инструментов взлома, что снижает барьер для проникновения злоумышленников. В ответ на это такие компании, как Siemens Mobility, разрабатывают комплексные решения в области кибербезопасности для всего жизненного цикла железнодорожных транспортных средств, а исследовательские проекты, такие как HASELNUSS, работают над аппаратными платформами безопасности, специально предназначенными для железнодорожного сектора. Тем не менее, эксперты по-прежнему считают, что общий уровень зрелости кибербезопасности в железнодорожном секторе недостаточен.

В дорожном движении интеллектуальные транспортные системы (ИТС), в частности системы управления дорожным движением (СУД), являются потенциальной целью кибератак. Компрометация этих систем может привести к манипулированию показаниями скорости, ложным предупреждениям или преднамеренному созданию пробок. Национальная стратегия кибербезопасности Германии, наряду с европейскими директивами, такими как Директива NIS-2 и Директива об ИТС, устанавливает правовую основу, обязывающую операторов критически важной транспортной инфраструктуры внедрять более высокие стандарты безопасности. Однако некоторые технические правила и алгоритмы, используемые в существующих СУД, считаются устаревшими и больше не соответствуют современным требованиям, что создает дополнительный риск. Таким образом, обе системы сталкиваются с дилеммой: модернизация и цифровизация, необходимые в будущем, неизбежно создают новые и сложные риски безопасности, которые необходимо устранять заблаговременно.

Центр безопасности и обороны предоставляет экспертные консультации и актуальную информацию для эффективной поддержки компаний и организаций в укреплении их роли в европейской политике безопасности и обороны. Тесно сотрудничая с рабочей группой SME Connect Defence, он особенно активно продвигает малые и средние предприятия (МСП), стремящиеся к дальнейшему развитию своего инновационного потенциала и конкурентоспособности в оборонном секторе. Таким образом, являясь центральным контактным пунктом, Центр создает важнейший мост между МСП и европейской оборонной стратегией.

В связи с этим:

• Рабочая группа SME Connect Defence – Укрепление позиций малых и средних предприятий в европейской обороне

Устойчивость и восстановление после сбоя

Как эксперты оценивают теорию о том, что железнодорожные пути после нападения восстанавливаются быстрее, чем дороги?

Утверждение о том, что железнодорожную инфраструктуру, как правило, можно отремонтировать быстрее, следует рассматривать с учетом дифференцированного подхода, поскольку время ремонта в значительной степени зависит от типа и масштаба повреждений.

Повреждения эксплуатационной инфраструктуры железной дороги, такие как кабельные трассы, часто подвергающиеся актам саботажа, требуют высокоспециализированного ремонта. Техники должны полностью заменить поврежденные кабели, длина которых может превышать десятки метров, а затем провести обширные испытания и измерения, прежде чем линия будет безопасно открыта для движения. Как показали инциденты в Дюссельдорфе и на севере Германии, такой ремонт может занять от нескольких часов до нескольких дней. Компания Deutsche Bahn поддерживает круглосуточную аварийную службу DB Bahnbau Gruppe, специализирующуюся на подобных инцидентах и ​​способную оперативно реагировать по всей стране. По сравнению с крупными проектами дорожного строительства, ремонт путей, стрелок или сигналов часто может быть выполнен быстрее, поскольку компоненты стандартизированы, а процессы хорошо отлажены.

Совершенно иная ситуация с дорожной инфраструктурой, особенно когда речь идет о повреждениях крупных инженерных сооружений. В то время как простую выбоину или поврежденное дорожное покрытие можно отремонтировать относительно быстро, ремонт или восстановление поврежденного или разрушенного моста — это чрезвычайно сложная, дорогостоящая и длительная задача, которая может занять месяцы или даже годы. Это требует сложных расчетов конструкции, длительных процессов твердения бетона и сложной интеграции строительных работ в транспортный поток. Регулярные структурные проверки в соответствии с DIN 1076 позволяют выявлять повреждения на ранней стадии, но они не могут сократить продолжительность ремонта после внезапного разрушительного события.

В заключение можно сказать, что при повреждении «действующей» инфраструктуры (кабелей, путей, сигналов) железнодорожная система, как правило, восстанавливается быстрее. Однако в случае катастрофических повреждений ключевых «инженерных сооружений», таких как мосты или тоннели, обе системы серьезно и надолго оказываются под угрозой.

Чем отличаются концепции организации объездов и поддержания бесперебойной работы во время сбоев в железнодорожной и автомобильной сети?

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

Из-за особенностей своей конструкции железнодорожная сеть предлагает очень ограниченные возможности изменения маршрута. Они напрямую зависят от плотности сети и наличия стрелок и параллельных путей. Десятилетия демонтажа привели к низкой избыточности немецкой сети, особенно по сравнению со Швейцарией или Австрией. Поэтому, когда магистральная линия закрыта, поезда часто приходится перенаправлять на большие расстояния, что приводит к значительным задержкам и узким местам в пропускной способности на альтернативных маршрутах. В качестве альтернативы, они могут преждевременно прибыть на станцию, откуда организуется автобусное сообщение вместо поездов. Высокая загрузка сети усугубляет эту проблему, поскольку практически нет свободных мощностей для перенаправленного трафика. Deutsche Bahn информирует пассажиров через цифровые каналы, такие как приложение DB Navigator и свой веб-сайт, при этом информация часто обновляется в короткие сроки из-за динамичного характера ситуации.

В отличие от этого, дорожная сеть обладает высокой степенью естественной избыточности. Ее взаимосвязанная структура означает, что если крупная транспортная артерия, такая как автомагистраль, закрыта, 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, особенно динамических систем навигации с интегрированной информацией о заторах (dWiSta), транспорт стратегически и масштабно перенаправляется на менее загруженные альтернативные маршруты, чтобы избежать или минимизировать заторы. Эта концепция активного управления сетью делает дорожную систему по своей природе более устойчивой к локальным сбоям. Оптимизированная по эффективности, но разреженная железнодорожная инфраструктура, напротив, представляет собой хрупкую систему, в которой локальные сбои могут быстро привести к каскадным последствиям в масштабах всей сети.

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

В свете выявленных уязвимостей Германия начала реализацию всеобъемлющих стратегий по укреплению устойчивости своей критической инфраструктуры. В июле 2022 года федеральное правительство приняло «Немецкую стратегию по укреплению устойчивости к стихийным бедствиям». Эта стратегия предусматривает комплексный подход ко всем рискам, от стихийных бедствий до терроризма и саботажа, и определяет устойчивость как национальную и общественную задачу, требующую тесного сотрудничества между федеральным правительством, землями, муниципалитетами, частным сектором и гражданским обществом.

Ключевым законодательным инструментом для реализации этой стратегии является общий закон KRITIS. Впервые он устанавливает единые федеральные минимальные стандарты физической защиты и устойчивости операторов критической инфраструктуры и обязывает их принимать соответствующие меры и сообщать об инцидентах в сфере безопасности соответствующим федеральным органам.

Для улучшения координации на правительственном уровне был создан «Объединенный координационный штаб по критической инфраструктуре» (GEKKIS). Этот орган призван составлять межведомственные отчеты о ситуации, выявлять проблемы и выступать в качестве группы по управлению кризисными ситуациями в острых инцидентах.

В частности, после актов саботажа были предприняты конкретные меры для транспортного сектора. Федеральное правительство и компания Deutsche Bahn разработали совместный пакет мер по улучшению защиты железнодорожной инфраструктуры. Он включает в себя расширенное использование видео- и сенсорных технологий в критически важных точках, усиленное присутствие сотрудников службы безопасности Федеральной полиции и DB Security, а также целенаправленное резервирование особо важных кабельных соединений для уменьшения количества точек отказа. Параллельно усиливается кибербезопасность за счет внедрения европейской директивы NIS-2, которая обязывает больше компаний соблюдать более высокие стандарты информационной безопасности.

Обобщение и дальнейшие преимущества железнодорожного транспорта

Какие еще преимущества, помимо простой защиты от саботажа, предлагает железнодорожный транспорт, имеющие значение для более широкой оценки состояния общества?

Помимо дискуссий о безопасности от саботажа, железнодорожный транспорт предлагает ряд фундаментальных преимуществ, имеющих решающее значение для всесторонней оценки эффективности различных видов транспорта в обществе. В первую очередь это защита окружающей среды и климата. Железнодорожный транспорт значительно экологичнее автомобильного. Каждая тонна груза, перевозимая по железной дороге вместо автомобильного транспорта, приводит к сокращению выбросов CO2 на 80–100 процентов. Учитывая, что транспортный сектор является единственным сектором в ЕС, которому не удалось сократить выбросы с 1995 года, перевод грузоперевозок на железнодорожный транспорт является ключевым рычагом защиты климата.

Еще одно существенное преимущество — превосходная эффективность использования пространства. Одна железнодорожная линия может перевозить во много раз больше людей или грузов, чем полоса автомагистрали той же ширины. В частности, по железной дороге шириной 3,5 метра можно перевозить до 30 раз больше людей в час, чем на автомобиле, что значительно сокращает использование земли в густонаселенных регионах.

С экономической точки зрения необходим более тонкий анализ. Хотя автомобильные перевозки на короткие расстояния часто воспринимаются как более гибкие и экономически эффективные, дорожное движение влечет за собой огромные внешние издержки в виде аварий, пробок, шума и загрязнения. Эти издержки ложатся не только на ответственных лиц, но и на широкую общественность. Железнодорожный транспорт, напротив, имеет значительно более положительный общий баланс.

Наконец, упомянутый в начале аспект безопасности при нормальной эксплуатации является бесценным преимуществом. Значительно меньшая вероятность гибели или серьезных травм в результате аварии по сравнению с автомобилем ежегодно спасает жизни и предотвращает человеческие страдания, а также высокие последующие затраты для системы здравоохранения.

Оборонительная логистика в военное время: стратегическое преимущество обороняющейся стороны

Важность передового опыта в ближнем бою

В боевых действиях наступательные силы быстрого реагирования играют решающую стратегическую роль. Эти первоначальные подразделения должны быть готовы к развертыванию на восточном фланге в течение 48–72 часов для создания начальных линий обороны. НАТО уже реализовало это понимание в рамках своей программы усиленного передового присутствия (EFP), которая предполагает постоянное развертывание многонациональных боевых групп на восточном фланге.

45-я танковая бригада в Литве является ярким примером этой передовой функции: оснащенная современными машинами, такими как основной боевой танк Leopard 2A8 и боевая машина пехоты Puma S1, немецкие вооруженные силы обеспечивают первоначальное снабжение оборонительной техники на восточном фланге. Эта возможность быстрого реагирования поддерживается заблаговременно размещенной техникой и боеприпасами, что позволяет сэкономить критически важное время на создании оборонительных линий.

Быстрое возведение оборонительных линий

Успех обороны в значительной степени зависит от быстрого строительства надежных оборонительных линий. Страны Балтии уже начали установку мобильных танковых заграждений и укрепленных оборонительных сооружений вдоль своих границ с Калининградом и Беларусью. Эти меры следуют принципу «глубокой обороны» — многоуровневой стратегии обороны, создающей различные препятствия и уровни защиты.

Время — критически важный фактор: в то время как обороняющаяся сторона может подготовить и укрепить свои позиции, нападающая должна действовать в условиях дефицита времени и без знания местности. Обороняющаяся сторона использует это время для:

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

Создание и расширение системы надежных поставок

После начального этапа обороны основное внимание переключается на создание устойчивой и надежной системы снабжения. Командование материально-технического обеспечения Бундесвера, насчитывающее 18 000 человек, специально создано для решения этой задачи. Военная логистика обладает рядом важных преимуществ:

Создана инфраструктура

Оборонительные силы могут использовать существующие транспортные маршруты, склады, депо и сети связи. Германия, как центр логистики НАТО, располагает разветвленной сетью из 80 логистических пунктов.

Защищенные линии снабжения

На своей территории логистическая сеть функционирует в относительно безопасной обстановке, защищенной собственными передовыми силами обороны. Это позволяет:

• Бесперебойное снабжение материалами без постоянной угрозы
• Использование возможностей и инфраструктуры гражданского транспорта
• Избыточные пути снабжения через известные альтернативные маршруты

Децентрализованная логистическая сеть

Современная военная логистика опирается на распределенные, небольшие пункты снабжения вместо крупных, уязвимых складов. Эта «логистическая сеть» со множеством узлов значительно повышает устойчивость.

Вызовы для нападающего

Напротив, злоумышленник сталкивается с огромными логистическими трудностями:

Отсутствие инфраструктуры

Нападающий должен действовать на вражеской территории, где отсутствуют как безопасные транспортные пути, так и защищенные складские помещения. Каждый мост, каждая дорога могут быть заминированы или разрушены.

Уязвимые линии снабжения

Линии снабжения нападающих находятся под постоянным обстрелом – артиллерией, беспилотниками, спецназом или партизанами. Опыт Украины показывает, насколько уязвимы протяженные линии снабжения.

Давление времени и потребление ресурсов

Нападающий испытывает значительное давление по времени, поскольку каждый день без прогресса истощает его ресурсы и дает обороняющему время на подкрепление. Как правило, для успеха нападающему необходимо иметь трехкратное превосходство.

Стратегическое преимущество обороны страны

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

• Знание местности: знание местности обеспечивает оптимальное позиционирование и свободу передвижения
• Подготовленные позиции: Время на создание укреплений и препятствий
• Внутренние линии обороны: более короткие пути для подкреплений и снабжения
• Поддержка населения: доступ к местным ресурсам и информации

Современная оборонная логистика подкрепляет эти традиционные преимущества за счет:

• Цифровые сети и информация в режиме реального времени
• Прогнозируемое техническое обслуживание и прогнозирование спроса на основе искусственного интеллекта
• Интеграция гражданских и военных логистических возможностей

Какой вывод можно сделать, сравнивая безопасность железнодорожного и автомобильного транспорта в контексте диверсий и нападений?

Оборонительная логистика обладает важнейшими системными преимуществами перед наступательной логистикой. В то время как обороняющаяся сторона действует в безопасной, знакомой обстановке с развитой инфраструктурой, нападающая сторона должна решать все логистические задачи под враждебным давлением и без местной поддержки. Современная стратегия НАТО, с ее усиленным передовым присутствием и акцентом на возможности быстрого реагирования, оптимально использует эти преимущества. Германия, как логистический центр НАТО, демонстрирует, как хорошо спланированная оборонная логистика способствует сдерживанию и может сыграть решающую роль в кризисной ситуации.

Окончательная оценка безопасности железнодорожного и автомобильного транспорта от саботажа выявляет сложную и неоднозначную картину без явного победителя. Обе системы обладают специфическими, структурно присущими им сильными и слабыми сторонами.

Железнодорожная сеть выигрывает от своей централизованной и контролируемой структуры, что позволяет осуществлять целенаправленный и технологически продвинутый мониторинг. Ее превосходная безопасность в обычном режиме работы неоспорима, и это также относится к случаю нападения, как описано выше. Однако централизация также создает критически важные узлы и «индивидуальные точки отказа», особенно в сети связи и управления. Это делает систему уязвимой для целенаправленных актов саботажа, которые при относительно небольших усилиях могут вызвать широкомасштабные, каскадные сбои по всей сети. Десятилетия политической и финансовой запущенности усугубили эту системную уязвимость за счет сокращения резервных систем и значительного объема необходимых модернизаций. Тем не менее, проблему можно решить относительно быстро.

Благодаря своей децентрализованной, разветвленной и открытой сетевой структуре, дорога по своей природе более устойчива к локальным сбоям. Единичное нападение, даже на такую ​​критически важную конструкцию, как мост, редко приводит к масштабному обрушению, поскольку движение может быть перенаправлено на множество альтернативных маршрутов. В то же время, эта открытость делает невозможным всестороннее наблюдение и в повседневной эксплуатации приводит к гораздо большему числу аварий и жертв из-за множества отдельных, подверженных ошибкам субъектов.

Более быстрое восстановление железной дороги возможно за счет соответствующих мер модернизации окружающей инфраструктуры. Это относится к повреждениям существующей инфраструктуры, такой как кабели или пути, где стандартизированные процессы позволяют проводить относительно быстрый ремонт. Однако в случае разрушения крупных сооружений, таких как мосты или тоннели (крупномасштабное нападение противника при отсутствии или слабой обороне), оба вида транспорта серьезно нарушаются на очень длительные периоды, и это в той же степени затрагивает и автомобильные дороги.

Таким образом, защита железной дороги от саботажа в значительной степени зависит от будущих стратегических инвестиций. Эти инвестиции должны выходить за рамки простой установки камер и датчиков и быть направлены прежде всего на повышение устойчивости сети. Это означает целенаправленное расширение резервных систем за счет многопутевых линий, дополнительных стрелок и альтернативных кабельных маршрутов, а также физическое и цифровое укрепление критически важных компонентов инфраструктуры. Недавние дебаты по вопросам политики безопасности и меры, инициированные федеральным правительством и железнодорожной компанией, указывают на начало изменения подхода. Однако преобразование существующей, ориентированной на эффективность, но хрупкой системы в действительно устойчивую сеть остается масштабным, дорогостоящим и долгосрочным проектом.

Я с удовольствием стану вашим личным консультантом.

Руководитель отдела развития бизнеса

Председатель рабочей группы SME Connect по обороне

LinkedIn

 

 

Я с удовольствием стану вашим личным консультантом.

Вы можете связаться со мной по адресу wolfenstein∂xpert.digital или

Просто позвоните мне по номеру +49 7348 4088 965 .

LinkedIn