Аналіз безпеки та стійкості залізничної та дорожньої інфраструктури до саботажу та нападів

Фундаментальна оцінка безпеки видів транспорту – Чому залізниця незамінна, незважаючи на всі її недоліки

Наскільки безпечні залізничний та автомобільний транспорт загалом порівняно, і чому ця відмінність важлива для дискусії щодо безпеки від саботажу?

Базова оцінка безпеки видів транспорту під час нормальної експлуатації є відправною точкою для будь-якого подальшого аналізу їхньої вразливості до навмисних збоїв. Статистично кажучи, залізничний транспорт є найбезпечнішим видом наземного транспорту в Німеччині та Європі. Дані Альянсу Pro-Rail показують, що ризик смертельної аварії під час подорожі в пасажирському автомобілі в Німеччині в 52 рази вищий, ніж під час подорожі поїздом. Ризик отримання серйозних травм в автомобілі навіть у 137 разів вищий. Середній показник по Європі між 2013 і 2022 роками становив 0,07 пасажира залізниці на мільярд пасажирокілометрів; у Німеччині цей показник був значно нижчим і становив 0,03. Цей видатний показник безпеки є результатом високих технічних стандартів, притаманної колійній специфіці системи, централізованого управління диспетчерами поїздів та технічних систем, які значною мірою виключають людські помилки, такі як точкове керування поїздами (PZB) та лінійне керування поїздами (LZB).

Однак, цей високий рівень експлуатаційної надійності, який стосується запобігання аваріям, спричиненим технічною або людською помилкою, не слід ототожнювати із захистом від навмисних, зловмисних атак, таких як саботаж чи тероризм. Захист від несанкціонованого доступу описує стійкість системи, тобто стійкість до цілеспрямованих спроб її порушити. Актуальність цієї дискусії була підкреслена такими подіями, як саботаж трубопроводів «Північний потік» та цілеспрямована атака на комунікаційну мережу Deutsche Bahn у жовтні 2022 року. Ці інциденти привернули увагу національної безпеки до вразливості критичної інфраструктури (KRITIS).

Таким чином, цей аналіз розглядає структурні, технологічні та експлуатаційні характеристики залізничної та дорожньої інфраструктури для оцінки їхньої відповідної вразливості та стійкості до саботажу. Особлива увага приділяється перевірці припущення, що залізницю легше контролювати та швидше ремонтувати. Цей аналіз виявляє парадокс: механізми, які роблять залізницю надзвичайно безпечною під час нормальної експлуатації – централізоване управління, складні технології сигналізації, уніфіковані мережі зв'язку – виявляються концентрованими вразливостями під час цілеспрямованої атаки. Диверсанту не потрібно атакувати фізично міцний поїзд, а радше нервову систему, яка гарантує його безпеку. З іншого боку, дорожня мережа, яка є більш небезпечною через свою децентралізовану природу та свободу окремих учасників у повсякденному житті, демонструє більшу структурну стійкість до локальних збоїв, оскільки їй бракує порівнянних центральних ахіллесових п'ят.

Підходить для цього:

• Саботаж, затемнення, хаос: Як НАТО захищає свої запаси, коли нічого іншого не допомагає

Структурні відмінності та їхній вплив на безпеку

Які фундаментальні структурні відмінності між залізничною та автомобільною мережами, і як вони впливають на вразливість до атак?

Фундаментальні відмінності в мережевій архітектурі залізниці та автомобільного транспорту визначають їхні відповідні сильні та слабкі сторони в контексті безпеки від несанкціонованого доступу. Залізнична мережа спроектована як лінійна, ієрархічно централізована система. Поїзди прив'язані до колій, слідують фіксованими маршрутами, визначеними сигнальними будками та центрами управління, і не можуть відхилятися від них за власною ініціативою. Така структура забезпечує високу ефективність та безпеку під час регулярних операцій. Натомість, дорожня мережа є децентралізованою, високорозгалуженою мережею, яка пропонує величезну гнучкість у виборі маршруту та високу резервування завдяки незліченним альтернативним сполученням.

За пропускною здатністю залізничний транспорт значно перевершує автомобільний. На смузі такої ж ширини, як 3,5 метра, залізниця може перевезти до 30 разів більше людей на годину, ніж автомобілі (від 40 000 до 60 000 порівняно з 1 500 до 2 000). Залізниця також значно ефективніша та економічно вигідніша для перевезення великої кількості товарів на великі відстані.

Доступ до систем також принципово відрізняється. Залізнична мережа є значною мірою закритою системою. Доступ до критично важливих об'єктів, таких як колії, сигнальні будки або ремонтні споруди, суворо регулюється та контролюється. З іншого боку, дорожня мережа за визначенням є відкритою системою, вільно доступною для всіх, що робить комплексний контроль доступу практично неможливим. У наступній таблиці підсумовано ці структурні особливості та їх вплив на безпеку.

Порівняльний аналіз характеристик безпеки та стійкості залізничної та дорожньої інфраструктури

Порівняльний аналіз характеристик безпеки та стійкості залізничної та дорожньої інфраструктури виявляє чіткі відмінності. Залізнична інфраструктура характеризується лінійною, ієрархічною та централізованою структурою мережі, тоді як дорожня інфраструктура є сітчастою та децентралізованою. Критичними вузлами залізничної інфраструктури є пункти блокування, кабель-канали, вузли зв'язку, мости та тунелі, тоді як дорожня інфраструктура складається переважно з мостів та тунелів. Моніторинг залізничної інфраструктури є високим завдяки її концентрованій та чітко визначеній інфраструктурі, на відміну від дорожньої інфраструктури, яку можна контролювати лише обмежено через її розгалужену та відкриту мережу. З точки зору резервування та об'їзних можливостей, залізнична інфраструктура демонструє низьку гнучкість через обмежену кількість доступних альтернативних маршрутів, які залежать від щільності перемикачів. Дорожня інфраструктура з її численними альтернативними маршрутами через підпорядковані мережі пропонує високу об'їзну здатність. Доступ до залізничної інфраструктури добре контролюється, що рідко трапляється з дорожньою інфраструктурою, оскільки вона здебільшого відкрита та загальнодоступна. Ремонт залізничної інфраструктури є складним та вимагає спеціалізованих матеріалів та персоналу, тоді як дорожня інфраструктура різниться за складністю, починаючи від простого ремонту асфальту до складної реконструкції мостів. Типові цілі диверсій також відрізняються: у залізничній інфраструктурі основна увага приділяється кабелям зв'язку та сигналізації, а також системам блокування, тоді як у дорожній інфраструктурі поширеним є фізичне руйнування критично важливих споруд, таких як мости та тунелі.

Якою мірою інвестиційна політика останніх десятиліть вплинула на вразливість обох систем?

Інвестиційна політика останніх десятиліть активно посилювала структурні слабкості залізничної інфраструктури та значно збільшувала її вразливість до збоїв та саботажу. Між 1995 і 2018 роками 30 досліджених європейських країн витратили загалом 1,5 трильйона євро на розширення своїх дорожніх мереж, тоді як у залізничну інфраструктуру було інвестовано лише 930 мільярдів євро. Німеччина демонструє особливо велику розбіжність: за той самий період у дороги було інвестовано більш ніж удвічі більше (110%), ніж у залізницю. Ця тенденція продовжилася; з 1995 по 2021 рік інвестиції в дороги склали 329 мільярдів євро, порівняно з лише 160 мільярдами євро у залізницю.

Це хронічне недофінансування мало прямі фізичні наслідки для мережі. У той час як мережа німецьких автобанів зросла на 18% (понад 2000 км) з 1995 року, залізнична мережа для пасажирських та вантажних перевезень скоротилася на 15% між 1995 і 2020 роками, приблизно з 45 100 км до 38 400 км. Жодна інша європейська країна не закривала більше залізничних ліній за цей період. Цей демонтаж включав не лише відгалуження колій, але й видалення стрілок, роз'їзних петель та паралельних ліній в основній мережі.

Прямими наслідками цієї політики є різке зниження резервування та стійкості залізничної мережі. Якщо головна лінія виходить з ладу через саботаж або технічну несправність, альтернативних маршрутів часто немає або вони неадекватні. Менша щільність стрілок на кілометр колії в Німеччині порівняно з такими країнами, як Швейцарія чи Австрія, серйозно обмежує експлуатаційну гнучкість для зміни маршруту поїздів. Крім того, існує значне затримки з ремонтом, що ще більше послаблює мережу. Наприклад, третина всіх залізничних мостів мають понад 100 років і потребують ремонту. Таким чином, інвестиційна політика безпосередньо збільшила системну вразливість залізниці, систематично послаблюючи її здатність компенсувати перебої, що явно суперечить політичним цілям переходу на інші види транспорту.

Аналіз фізичної вразливості та актів саботажу

Які конкретні вразливості має залізнична та дорожня інфраструктура до фізичних актів саботажу?

Фізичні вразливості залізничної та дорожньої інфраструктури принципово відрізняються та відображають відповідні системні архітектури. У залізничній мережі найважливіші точки зосереджені на централізованих компонентах, необхідних для безпечної експлуатації. Перш за все, це кабель-канали, які об'єднують безліч комунікаційних та контрольних кабелів, зокрема волоконно-оптичних кабелів для цифрової системи залізничного радіозв'язку GSM-R та сигнальної технології. Цілеспрямована атака на ці кабелі у стратегічно важливих, часто віддалених та незахищених місцях може паралізувати рух поїздів у різних регіонах. Іншими ключовими вразливостями є сигнальні будки, які діють як мозок залізничних операцій та керують стрілками та сигналами, а також повітряні лінії, пошкодження яких зупиняє рух електропоїздів. Критичні інженерні споруди, такі як мости та тунелі, також є вразливими вузькими місцями. Складність цих систем означає, що зловмисникам часто потрібні спеціальні знання, щоб спричинити максимальні порушення з мінімальними зусиллями.

У дорожній мережі основними цілями фізичного саботажу є великі та важковідновлювані споруди, такі як мости та тунелі. Їх руйнування може мати руйнівні наслідки та порушувати роботу важливих транспортних артерій на тривалий час. Однак через сітчасту структуру мережі такі атаки зазвичай призводять до регіонально обмежених перебоїв, оскільки рух транспорту може бути перенаправлений на численні інші дороги. Сама дорожня мережа, тобто дорожнє покриття, є відносно стійкою до широкомасштабного паралічу, спричиненого саботажем, якщо не проводяться масові руйнування або не встановлюються блокади на стратегічних вузьких місцях. Історично склалося так, що атаки на залізниці часто мали на меті грубе руйнування колій або підрив мостів. Сучасні акти саботажу є більш витонченими та все частіше спрямовані на системи технологічного контролю та зв'язку.

Чого нас навчають минулі акти саботажу, такі як інцидент у жовтні 2022 року, про тактику нападників та здатність залізничної системи реагувати?

Акти саботажу в недавньому минулому дають точне уявлення про тактику нападників та вразливість залізничної інфраструктури.

Тематичне дослідження, проведене у жовтні 2022 року, є показовим. Під час скоординованої операції невідомі зловмисники навмисно перерізали оптоволоконні кабелі мережі GSM-R, яка є важливою для залізничного радіозв'язку, у двох місцях, розташованих далеко одне від одного – у Герне (Північний Рейн-Вестфалія) та Берлін-Каров – Вибір цих двох місць призвело до вимкнення як основної системи, так і резервної системи, що свідчить про детальне знання залізничної інфраструктури. Результатом стала повна зупинка далекого та регіонального руху у значній частині північної Німеччини приблизно на три години, оскільки зв'язок між поїздами та центрами управління був перерваний. Хоча пізніше розслідування розглядало можливість збігу крадіжок мідних проволоки, інцидент продемонстрував надзвичайну вразливість центральної системи зв'язку.

Ще одним прикладом є підпал кабель-каналу між Дюссельдорфом і Дуйсбургом. Тут зловмисники встановили запалювальний пристрій у кабельному тунелі, тим самим паралізувавши одне з найважливіших північно-південних сполучень Німеччини. Ремонтні роботи були затримані, оскільки під час робіт було виявлено додаткові пошкоджені кабелі. Інцидент, за який взяла на себе відповідальність лівоекстремістська група, призвів до масового скасування поїздів та затримок у далекому та місцевому сполученні.

Ці події викликали жваву дискусію щодо недостатнього захисту критичної інфраструктури в Німеччині. Вони чітко показали, що попередні концепції безпеки не були розраховані на такі цілеспрямовані, інтелектуальні атаки. У відповідь федеральний уряд та Deutsche Bahn розробили пакет із 63 пунктів заходів для покращення захисту залізничних споруд. Інциденти виявили необхідність переоцінки стійкості системи та впровадження комплексної архітектури безпеки.

Чим відрізняється контроль доступу до критично важливих об'єктів на залізниці від фактично відкритої мережі автомобільних доріг?

Концепції контролю доступу принципово відрізняються для залізничних та автомобільних систем. Залізнична система спроектована як закрита система, де критичні зони підлягають суворим обмеженням доступу. Вхід до зон колій суворо заборонений і дозволений лише уповноваженому персоналу, який виконує певні завдання після попереднього навчання. Застосовуються детальні правила безпеки, такі як носіння одягу високої видимості та дотримання попереджувальних сигналів, які в першу чергу служать безпеці праці. Доступ до високочутливих зон, таких як сигнальні будки, також суворо регламентується. DB Sicherheit GmbH відповідає за фізичний захист станцій, колійних систем та депо та наймає для цієї мети охоронців. Сучасним інструментом контролю доступу є електронна картка компетентності (ElBa) – мобільний додаток, який цифровим способом перевіряє кваліфікацію персоналу на будівельних майданчиках, тим самим підвищуючи безпеку та ускладнюючи шахрайство.

Незважаючи на ці комплексні правила, «ілюзія контролю» зберігається. Минулі акти саботажу показали, що ці протоколи можна обійти на практиці, оскільки вони призначені радше для контролю звичайних операцій та захисту співробітників, ніж для відбиття рішучих зовнішніх зловмисників. Сама протяжність мережі, понад 38 000 кілометрів, унеможливлює безперебійну фізичну безпеку. Атаки в жовтні 2022 року сталися на віддалених, незахищених ділянках маршруту, де масивні бетонні покриття кабель-каналів не становили нездоланної перешкоди.

З іншого боку, дорожня мережа спроектована як громадський простір і тому, в принципі, є вільно доступною для всіх. Системи фізичного контролю доступу, такі як боларди або шлагбауми, використовуються лише епізодично для забезпечення безпеки певних зон, таких як пішохідні зони або зони зі спокоєм руху транспорту. Комплексний контроль доступу до дорожньої мережі не є ні можливим, ні планом.

Обидва види транспорту підпадають під дію законодавства про критичну інфраструктуру (KRITIS), яке вимагає від операторів впроваджувати мінімальні стандарти безпеки. Однак ці правила в першу чергу спрямовані на операторів об'єктів та їхню ІТ-безпеку і не можуть скасовувати фундаментальну відкритість дорожньої мережі або географічну протяжність залізничної мережі.

В даний час глобальна економіка переживає фундаментальну зміну, зламану епоху, яка хитає наріжними каменями глобальної логістики. Епоха гіперглобалізації, яка характеризувалася непохитним прагненням до максимальної ефективності та принципу «справедливого вчасно», поступається місцем новій реальності. Це характеризується глибокими структурними перервами, геополітичними зрушеннями та прогресивною економічною політичною фрагментацією. Планування міжнародних ринків та ланцюгів поставок, які колись вважалися, звичайно, розчиняються і замінюються фазою зростаючої невизначеності.

Підходить для цього:

• Стратегічна стійкість у фрагментованому світі завдяки інтелектуальній інфраструктурі та автоматизації – профіль вимог експерта з логістики подвійного використання

Спостереження та профілактика: порівняння технологій та персоналу

Які технології спостереження використовуються для забезпечення безпеки залізничного та автомобільного руху, і наскільки вони ефективні?

Стратегії моніторингу для залізничного та автомобільного транспорту адаптовані до відповідних системних вимог і є технологічно різноманітними. У залізничному транспорті моніторинг є багаторівневим і служить як безпеці експлуатації, так і запобіганню небезпекам. Операційний контроль включає традиційні системи, такі як сигнали, колійні магніти (PZB) та управління поїздами (LZB), які контролюють поїзди та можуть автоматично гальмувати в разі надзвичайної ситуації. Інноваційні технології, такі як розподілені волоконно-оптичні датчики (DFOS), все частіше встановлюються вздовж колій та на мостах для виявлення деформацій, вібрацій або тріщин у режимі реального часу. Для запобігання злочинам та розслідування інцидентів здійснюються значні інвестиції у відеоспостереження (CCTV) на станціях та в поїздах; до кінця 2024 року кожна велика станція в Німеччині буде оснащена сучасними відеотехнологіями. Крім того, для огляду важкодоступних ділянок колії використовуються дрони, деякі з тепловізорами. Майбутні поїзди також будуть оснащені комплексною системою датчиків, що складається з камер, лідара та радара, для екологічної обізнаності, що є необхідною умовою для автоматизованого водіння.

Моніторинг дорожнього руху в першу чергу зосереджений на оптимізації потоку транспорту та забезпеченні дотримання правил дорожнього руху. Системи управління дорожнім рухом (TCS) використовують датчики, такі як індукційні петлі, інфрачервоні датчики або відеокамери, для збору даних про дорожній рух та динамічного впровадження обмежень швидкості, попереджень або рекомендацій щодо об'їзду на основі цих даних. Інтелектуальні системи обробки зображень використовуються для автоматичного розпізнавання номерних знаків для контролю за сплатою плати за проїзд та дотриманням швидкості. Однак систематичний моніторинг розгалуженої дорожньої мережі на предмет актів саботажу не здійснюється.

Ефективність цих технологій необхідно оцінювати диференційовано. Відеоспостереження на залізничних станціях та в поїздах може помітно сприяти розслідуванню злочинів та підвищувати суб'єктивне відчуття безпеки пасажирів. Однак його превентивний ефект проти запланованих актів саботажу у віддалених місцях обмежений, оскільки злочинці можуть уникати таких контрольованих зон. Датчики інфраструктури, такі як DFOS, можуть виявляти пошкодження та повідомляти про них на ранній стадії, але не можуть запобігти фактичному акту саботажу.

Яку роль відіграє персонал – від машиністів поїздів до служб безпеки – у забезпеченні безпеки, і чим відрізняються протоколи між залізничним та автомобільним транспортом?

Персонал відіграє вирішальну, але водночас чітко визначену роль в обох системах. У залізничному транспорті безпека характеризується системою спільних, але чітко визначених обов'язків. Машиністи поїздів проходять суворі психологічні та фізичні тести на здатність, а також комплексну підготовку, яка включає регулярне навчання на симуляторах для реагування на інциденти та надзвичайні ситуації. Під час подорожі вони постійно контактують з центрами управління та контролюються технічними системами, такими як система контролю безпеки (Sifa), яка повинна вмикатися кожні 30 секунд. Бригади поїздів, що складаються з провідників поїздів та команд безпеки DB Security, проходять навчання з питань безпеки пасажирів, забезпечення дотримання правил внутрішнього розпорядку та деескалації конфліктів. Присутність персоналу безпеки на станціях та в поїздах постійно розширюється як важливий захід для підвищення об'єктивної та суб'єктивної безпеки.

Однак у дорожньому русі відповідальність лежить майже виключно на окремому водієві. Хоча професійні водії вантажівок та автобусів повинні дотримуватися законодавчих норм, таких як час водіння та відпочинку, а також проводити регулярні огляди транспортних засобів, не існує центрального органу, який би контролював кожну окрему поїздку в режимі реального часу. Сучасні транспортні засоби оснащені різноманітними системами допомоги водієві, такими як асистенти екстреного гальмування, системи попередження про виїзд зі смуги руху та адаптивний круїз-контроль, що значно підвищує безпеку, але остаточний контроль та відповідальність залишаються за водієм. Водії автобусів підпорядковуються додатковим протоколам для забезпечення безпеки пасажирів, таким як вимоги щодо ременів безпеки та правила поведінки в автобусі. Фундаментальна відмінність полягає в архітектурі системи: залізниця спирається на резервну людино-машинну систему з централізованим моніторингом, тоді як дорожня система спирається на децентралізовану індивідуальну відповідальність, що підтримується технологіями транспортних засобів.

Як враховується кібербезпека у все більш цифровізованих системах управління та наведення обох видів транспорту?

Поступова цифровізація створює значні проблеми кібербезпеки для обох видів транспорту. Хоча впровадження таких технологій, як Європейська система керування поїздами (ETCS) та Цифрові системи централізації (DSTW) у залізничному секторі, призвело до підвищення ефективності та пропускної здатності, воно також відкриває нові вектори атак. Досі критичні системи керування та сигналізації (CTS) були відносно добре захищені, оскільки вони базувалися на власних, ізольованих («повітряних») та часто застарілих технологіях, до яких зовнішнім зловмисникам було важко отримати доступ. Тому попередні кібератаки на залізничний сектор були здебільшого спрямовані на менш критичні «функції зручності», такі як веб-сайти, інформація про пасажирів або платіжні системи. З переходом на стандартизовані мережі на основі IP (наприклад, для FRMCS/5G) для підвищення сумісності та продуктивності ця різниця розмивається. Ці стандартні технології добре задокументовані та вразливі до відомих інструментів злому, що знижує бар'єр входу для зловмисників. У відповідь такі компанії, як Siemens Mobility, розробляють комплексні рішення з кібербезпеки для всього життєвого циклу залізничних транспортних засобів, а дослідницькі проекти, такі як HASELNUSS, працюють над апаратними платформами безпеки спеціально для залізниці. Тим не менш, експерти все ще вважають загальний рівень зрілості кібербезпеки залізничного сектору недостатнім.

У сфері дорожнього руху інтелектуальні транспортні системи (ІТС), особливо системи управління дорожнім рухом (СДР), є потенційною мішенню для кібератак. Пошкодження цих систем може призвести до маніпулювання відображенням швидкості, хибних попереджень або навмисно спричинених заторів. Національна стратегія кібербезпеки Німеччини, а також європейські директиви, такі як Директива NIS 2 та Директива ITS, створюють правову базу, яка зобов'язує операторів критичної транспортної інфраструктури впроваджувати вищі стандарти безпеки. Однак деякі технічні регламенти та алгоритми, що використовуються в існуючих СДР, вважаються застарілими та не є найсучаснішими, що створює додатковий ризик. Тому обидві системи стикаються з дилемою: модернізація та цифровізація, необхідні для майбутнього, по суті створюють нові та складні ризики безпеки, які необхідно проактивно вирішувати.

Центр безпеки та оборони пропонує обґрунтовані поради та поточну інформацію з метою ефективного підтримки компаній та організацій у зміцненні їх ролі в європейській політиці безпеки та оборони. У тісному зв’язку з робочою групою МСП Connect він просуває невеликі та середні компанії (МСП), зокрема, які хочуть додатково розширити свою інноваційну силу та конкурентоспроможність у галузі оборони. Як центральна контактна точка, центр створює рішучий міст між МСП та європейською стратегією оборони.

Підходить для цього:

• Захист робочої групи МСП – зміцнення МСП в європейській обороні

Стійкість та відновлення після інциденту

Як експерти оцінюють теорію про те, що залізницю можна відремонтувати швидше після нападу, ніж автомобільну?

Тезу про те, що залізничну інфраструктуру загалом можна ремонтувати швидше, слід розглядати диференційовано, оскільки час ремонту вирішально залежить від типу та ступеня пошкодження.

Коли відбувається пошкодження експлуатаційної інфраструктури залізниці, наприклад, кабельних джгутів, які часто уражаються внаслідок актів саботажу, ремонт є вузькоспеціалізованим процесом. Техніки повинні повністю замінити пошкоджені кабелі, які можуть простягатися на десятки метрів, а потім провести складні випробування та вимірювання, перш ніж лінію можна буде безпечно знову ввести в експлуатацію. Як показали інциденти в Дюссельдорфі та північній Німеччині, ця робота може тривати від кількох годин до кількох днів. Deutsche Bahn підтримує цілодобову аварійну службу з DB Bahnbau Group, яка спеціалізується на таких інцидентах і може швидко реагувати по всій країні. Порівняно з великими проектами дорожньо-будівельного будівництва, ремонт колій, стрілок або сигналів часто може бути виконаний швидше, оскільки компоненти стандартизовані, а процеси налагоджені.

Зовсім інша ситуація з дорожньою інфраструктурою, особливо коли йдеться про пошкодження великих інженерних споруд. У той час як просту вибоїну або пошкоджене дорожнє покриття можна відремонтувати відносно швидко, ремонт або реконструкція пошкодженого або зруйнованого мосту є надзвичайно складним, дорогим та тривалим заходом, який може тривати місяцями або навіть роками. Це вимагає складних структурних розрахунків, тривалих процесів твердіння бетону та складної інтеграції будівельних заходів у рух транспорту. Хоча регулярні структурні перевірки відповідно до DIN 1076 служать ранньому виявленню пошкоджень, вони не можуть скоротити тривалість ремонту після раптової руйнівної події.

На завершення, коли пошкодження відбувається з «робочою» інфраструктурою (кабелями, коліями, сигналами), залізниця, як правило, ремонтується швидше. У разі катастрофічного пошкодження ключових «інженерних споруд», таких як мости чи тунелі, обидві системи сильно постраждають і на дуже тривалий час.

Чим відрізняються концепції об'їзду та ведення операцій у разі перебоїв у роботі залізничної та автомобільної мережі?

Здатність компенсувати перебої в русі через об'їзди є однією з найважливіших відмінностей між залізничними та автомобільними мережами та ключовим аспектом їхньої відповідної стійкості.

Через свою природу залізнична мережа пропонує лише дуже обмежені можливості об'їзду. Ці варіанти безпосередньо залежать від щільності мережі та наявності стрілок і паралельних ліній. Через десятиліття демонтажу, резервування в німецькій мережі є низьким, особливо порівняно зі Швейцарією чи Австрією. Коли головна лінія закрита, поїзди часто доводиться перенаправляти на великі відстані, що призводить до значних затримок та обмежень пропускної здатності на альтернативних маршрутах, або вони передчасно зупиняються на станції, звідки організовуються замінні автобусні рейси. Високе завантаження мережі посилює цю проблему, оскільки вільних потужностей для об'їзних маршрутів майже немає. Deutsche Bahn інформує пасажирів через цифрові канали, такі як додаток DB Navigator або свій вебсайт, причому інформація часто оновлюється в стислі терміни через динамічну ситуацію.

Дорожня мережа, навпаки, має високий ступінь природної резервування. Її сітчаста структура означає, що коли головна артерія, така як автомагістраль, закрита, зазвичай доступна безліч альтернативних маршрутів через федеральні, штатні та районні дороги. Сучасні центри управління дорожнім рухом активно використовують цю гнучкість. За допомогою систем управління дорожнім рухом, зокрема динамічних покажчиків з інтегрованою інформацією про затори (dWiSta), рух спрямовується цілеспрямовано та широко на менш перевантажені альтернативні маршрути, щоб уникнути або мінімізувати затори. Ця концепція активного управління мережею робить дорожню систему за своєю суттю більш стійкою до локальних збоїв. Для порівняння, залізнична інфраструктура, оптимізована для ефективності, але розріджена, є крихкою системою, в якій локальні збої можуть швидко призвести до каскадних наслідків для всієї мережі.

Які загальні стратегії застосовує Німеччина для посилення стійкості своєї критично важливої транспортної інфраструктури?

З огляду на виявлені вразливості, Німеччина розпочала впровадження комплексних стратегій для посилення стійкості своїх критичних інфраструктур. У липні 2022 року Федеральний уряд Німеччини прийняв «Німецьку стратегію посилення стійкості до стихійних лих». Ця стратегія застосовує комплексний підхід, що охоплює всі види небезпек, від стихійних лих до тероризму та саботажу, і визначає стійкість як завдання для всього уряду та суспільства, що вимагає тісної співпраці між федеральним урядом, землями, муніципалітетами, приватним сектором та громадянським суспільством.

Ключовим законодавчим інструментом для реалізації цієї стратегії є загальний закон KRITIS. Він вперше встановлює єдині національні мінімальні стандарти фізичного захисту та стійкості операторів критичної інфраструктури та зобов'язує їх вживати відповідних заходів і повідомляти про інциденти безпеки відповідальним федеральним органам.

Для покращення координації на урядовому рівні було створено «Об’єднаний координаційний штаб критичної інфраструктури» (GEKKIS). Цей орган має на меті складати міжвідомчі звіти про ситуацію, виявляти проблеми та діяти як кризова команда у разі гострих інцидентів.

Після актів саботажу було ініційовано конкретні заходи спеціально для транспортного сектору. Федеральний уряд та Deutsche Bahn розробили спільний пакет заходів для покращення захисту залізничних споруд. Це включає збільшення використання відео- та сенсорних технологій у критичних точках, посилення присутності сил безпеки Федеральної поліції та DB Security, а також цілеспрямоване розширення особливо важливих кабельних з'єднань для зменшення кількості окремих точок відмови. Водночас, кібербезпека посилюється шляхом впровадження Європейської директиви NIS 2, яка вимагає від більшої кількості компаній дотримуватися вищих стандартів ІТ-безпеки.

Синтез та інші переваги залізничного транспорту

Які ще переваги пропонує залізничний транспорт, окрім простого захисту від саботажу, що є важливими для суспільної оцінки?

Окрім дискусії щодо безпеки від несанкціонованого доступу, залізничний транспорт пропонує низку фундаментальних переваг, які мають вирішальне значення для суспільної оцінки видів транспорту. Перш за все, це захист навколишнього середовища та клімату. Залізничний транспорт значно екологічніший, ніж автомобільний. Кожна тонна вантажу, що перевозиться залізницею замість автомобільного, виробляє на 80-100 відсотків менше викидів CO2. Враховуючи, що транспортний сектор є єдиним сектором у ЄС, який не зміг скоротити свої викиди з 1995 року, переведення перевезень на залізницю є ключовим важелем захисту клімату.

Ще однією ключовою перевагою є висока ефективність використання землі. Одна залізнична колія такої ж ширини може перевезти у багато разів більше людей або товарів, ніж одна смуга руху автомагістралі. Зокрема, по колії шириною 3,5 метра залізницею можна перевезти до 30 разів більше людей на годину, ніж автомобілем, що різко зменшує використання землі в густонаселених регіонах.

З економічної точки зору, також необхідний диференційований підхід. Хоча вантажні перевезення часто сприймаються як більш гнучкі та економічно ефективні на коротких відстанях, автомобільні перевезення спричиняють величезні зовнішні витрати через аварії, затори, шум та забруднення навколишнього середовища. Ці витрати повністю несуть не забруднювачі, а широка громадськість. Залізничний транспорт має значно позитивний загальний баланс у цьому відношенні.

Зрештою, вищезгаданий аспект безпеки під час нормальної експлуатації є неоціненною перевагою. Значно менша ймовірність загибелі або отримання серйозних травм внаслідок аварії порівняно з автомобілем щороку рятує життя та запобігає людським стражданням і високим подальшим витратам для системи охорони здоров’я.

Логістика оборони у воєнний час: стратегічна перевага захисника

Важливість швидкого авангарду

У воєнних зусиллях сили швидкого просування мають вирішальне стратегічне значення. Ці перші підрозділи повинні бути готові до розгортання на східному фланзі протягом 48-72 годин для встановлення початкових оборонних ліній. НАТО вже впровадило це розуміння у своїй Посиленій передовій присутності (EFP), в рамках якої багатонаціональні бойові підрозділи постійно розміщені на східному фланзі.

45-та танкова бригада в Литві є прикладом цієї функції авангарду: завдяки найсучаснішому озброєнню, такому як основний бойовий танк Leopard 2A8 та бойова машина піхоти Puma S1, німецькі війська забезпечують перші постачання оборонного спорядження на східний фланг. Ця здатність швидкого реагування підтримується попередньо розміщеним спорядженням та боєприпасами, що дає вирішальний час для встановлення оборонних ліній.

Швидке будівництво оборонних ліній

Успіх оборони значною мірою залежить від швидкого будівництва міцних оборонних ліній. Країни Балтії вже розпочали встановлення мобільних танкових загороджень та укріплених оборонних споруд вздовж своїх кордонів з Калінінградом та Білоруссю. Ці заходи відповідають принципу «глибинно ешелонованої оборони» – багаторівневої оборонної стратегії, яка створює різні перешкоди та шари оборони.

Час має вирішальне значення: хоча захисник може підготуватися та зміцнити свої позиції, нападник повинен діяти під тиском часу та без знання місцевих умов. Захисник використовує цей час для:

• Будівництво бар'єрів та перешкод
• Підготовка бойових позицій
• Створення складів боєприпасів та постачання
• Встановлення безпечних ліній зв'язку

Створення та розширення безпечних поставок

Після початкового етапу оборони основна увага зосереджується на створенні стійкої та безпечної системи постачання. Командування логістики Бундесверу, яке налічує 18 000 осіб, спеціально структуроване для виконання цього завдання. Оборонна логістика має кілька ключових переваг:

Створена інфраструктура

Захисник може покладатися на існуючі транспортні маршрути, склади, депо та мережі зв'язку. Німеччина, як логістичний центр НАТО, має густу мережу з 80 логістичних пунктів.

Захищені лінії постачання

У межах своєї території логістика працює у відносно безпечному середовищі, захищена власними силами передової оборони. Це дозволяє:

• Безперервне постачання матеріалів без постійної загрози
• Використання цивільних транспортних потужностей та інфраструктури
• Надлишкові маршрути постачання через відомі альтернативні маршрути

Децентралізована логістична мережа

Сучасна військова логістика спирається на розподілені, невеликі пункти постачання замість великих, вразливих складів. Ця «логістична мережа» з багатьма вузлами значно підвищує стійкість.

Виклики нападника

Натомість, зловмисник стикається з величезними логістичними труднощами:

Відсутність інфраструктури

Атакуючий має діяти на ворожій території, де немає ні безпечних транспортних шляхів, ні захищених складських приміщень. Кожен міст і кожна дорога можуть бути заміновані або зруйновані.

Вразливі лінії постачання

Лінії постачання нападника постійно зазнають атак – з боку артилерії, безпілотників, спецпідрозділів чи партизанів. Досвід України демонструє, наскільки вразливими є довгі лінії постачання.

Тиск часу та споживання ресурсів

Атакуючий перебуває під значним тиском часу, оскільки кожен день без прогресу виснажує його ресурси та дає захиснику час на підкріплення. Як правило, атакуючому потрібна потрійна перевага для успіху.

Стратегічна перевага оборони батьківщини

Військова теорія, особливо Клаузевіц, наголошує на невід'ємних перевагах захисника:

• Знайомство з місцевістю: знання місцевості дозволяє оптимально вибирати позицію та мати свободу пересування
• Підготовлені позиції: час будувати укріплення та перешкоди
• Внутрішні лінії: коротші маршрути для підкріплення та постачання
• Підтримка населення: доступ до місцевих ресурсів та інформації

Сучасна оборонна логістика посилює ці традиційні переваги шляхом:

• Цифрові мережі та інформація в режимі реального часу
• Прогнозне обслуговування та прогнозування попиту на основі штучного інтелекту
• Інтеграція цивільних та військових логістичних можливостей

Який висновок можна зробити з порівняння безпеки залізничного та автомобільного транспорту в контексті саботажу та нападів?

Логістика оборони має вирішальні системні переваги над логістикою наступу. У той час як захисник діє в безпечному, відомому середовищі з усталеною інфраструктурою, атакуючий повинен долати всі логістичні виклики під тиском противника та без місцевої підтримки. Сучасна стратегія НАТО з її посиленою передовою присутністю та зосередженням на швидкому реагуванні оптимально використовує ці переваги. Німеччина, як логістичний центр НАТО, демонструє, як добре продумана оборонна логістика сприяє стримуванню та може мати вирішальне значення в надзвичайній ситуації.

Остаточна оцінка безпеки залізничних та автомобільних доріг від саботажу виявляє складну та неоднозначну картину без явного переможця. Обидві системи демонструють специфічні структурні сильні та слабкі сторони.

Залізниця виграє від своєї централізованої та контрольованої природи, що дозволяє здійснювати цілеспрямований та технологічно просунутий моніторинг. Її чудова безпека під час нормальної експлуатації безперечна, як і у випадку з оборонним сценарієм, описаним вище. Однак централізація також створює критичні вузли та «єдині точки відмови», особливо в мережі зв'язку та управління. Це робить систему вразливою до цілеспрямованих актів саботажу, які можуть спричинити широкомасштабні каскадні збої по всій мережі з відносно невеликими зусиллями. Десятиліття політичної та фінансової недбалості посилили цю системну вразливість, зменшивши надмірності та створивши значне затримки з ремонтом. Однак проблему можна вирішити відносно швидко.

Децентралізована, мережева та відкрита мережева структура дороги робить її за своєю суттю більш стійкою до локальних збоїв. Одинична атака, навіть на таку критично важливу споруду, як міст, рідко призводить до загальнонаціонального колапсу, оскільки рух транспорту може бути перенаправлений на численні альтернативні маршрути. Водночас така відкритість унеможливлює комплексне спостереження та в повсякденному житті призводить до набагато більшої кількості аварій та жертв через безліч окремих, схильних до помилок учасників.

Швидшого ремонту залізниці можна досягти за допомогою відповідних заходів модернізації на периферії. Це стосується пошкодження існуючої інфраструктури, такої як кабелі чи колії, де стандартизовані процеси дозволяють відносно швидко ремонтувати. Однак руйнування великих споруд, таких як мости чи тунелі (великий напад противника без або зі слабкими оборонними лініями), серйозно порушує роботу обох видів транспорту на дуже тривалий час, що також впливає на дороги в тій самій мірі.

Тому захист залізниці від саботажу вирішально залежить від майбутніх стратегічних інвестицій. Вони повинні виходити за рамки простого встановлення камер і датчиків і, перш за все, бути зосереджені на зміцненні стійкості мережі. Це означає цілеспрямоване розширення резервування за рахунок багатоколійних ліній, додаткових стрілок та альтернативного прокладання кабелів, а також фізичне та цифрове посилення критично важливих компонентів інфраструктури. Нещодавні дебати щодо політики безпеки та заходи, ініційовані федеральним урядом і залізницею, вказують на початок переосмислення. Однак перетворення існуючої, орієнтованої на ефективність, але крихкої системи на справді стійку мережу залишається величезним, дорогим і довгостроковим завданням.

Я радий допомогти вам як особистого консультанта.

Керівник розвитку бізнесу

Голова Робоча група оборони МСП

LinkedIn

 

 

Я радий допомогти вам як особистого консультанта.

зв’язатися зі мною під Вольфенштейном ∂ xpert.digital

зателефонуйте мені під +49 89 674 804 (Мюнхен)

LinkedIn