Введение

По современным оценкам железная дорога в России занимает около 87 тысяч км в однопутном эквиваленте. В связи с такой большой протяжённостью путей, необходимо качественное управление и надзор в данной транспортной сфере [1].

В настоящее время железнодорожная отрасль, как и прочие, подвержена цифровизации. Происходит создание новых и оптимизация уже имеющихся электронных систем [1]. Сегодня пассажиры имеют возможность покупать электронные билеты, проходить онлайн-регистрацию, через приложения в телефоне можно просмотреть расстояние до конечного пункта следования и время прибытия. Следующим этапом в развитии железнодорожного транспорта должно стать рост скоростных поездов, развитие интеллектуальных системы- управления транспортными средствами, а также использование системы «умных» дорог [1], способные отслеживать незарегистрированные перевозки и многое другое. Данные проблемы также рассматривает Транспортная стратегия Российской Федерации [2].

Объектом исследования является железнодорожная отрасль, а предметом – изучение процесса цифровизации на железной дороге.

Цели и задачи

Целью данного исследования является рассмотрение процесса цифровизации железнодорожной отрасли в стране.

В соответствии с поставленной целью будут решаться следующие задачи:

• рассмотреть транспортную стратегию России;
• изучить актуальные системы цифрового управления железной дорогой;
• проанализировать экономическую эффективность внедрения цифровых технологий;
• определить проблемы на этапе цифровизации железнодорожной отрасти.

Общие положения Транспортной стратегии России

Качественное функционирование железнодорожного транспорта в Российской Федерации играет исключительную роль в создании условий для модернизации, перехода на новый путь развития и устойчивого роста национальной экономики, способствует обеспечению лидерских позиций страны в мировой экономической системе. [2]. Российские железные дороги являются третьей по величине транспортной системой мира, уступая по длине эксплуатации лишь США и Китаю [3]. Если рассматривать протяженность электрифицированных железных дорог, то тут Россия является лидером. С точки зрения перевозок на Россию приходится более 20% грузооборота и 10% пассажирооборота всех железных дорог мира.

Железные дороги гармонично интегрированы в единую транспортную систему Российской Федерации и активно взаимодействуют с другими видами транспорта, удовлетворяя потребности пользователей услуг.

Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года направлена на решение проблем и задач с более эффективной реализацией уникального географического потенциала и развития всех видов транспорта, в том числе железнодорожного [2], учитывая особенности цифровой эпохи.

Понимая важность развития цифровой составляющей, Транспортная стратегия ориентируется на развитие ряда перспективных направлений и моделей:

• разработка математической модели развития инфраструктуры железнодорожного транспорта;
• управление движением с использованием спутниковых технологий и автоматической идентификацией подвижного состава;
• внедрение автоматизированных центров управления;
• расширение использования компьютерных систем управления на станциях в связке с цифровым радиоканалом;
• внедрение систем интервального регулирования движения поездов с использованием спутниковой навигации (без светофоров);
• создание специальных центров приема и обработки информации со спутников о состоянии основных направлений перевозки [2]и т.д.

Таким образом, внедрение современных информационных технологий является одним из приоритетных и эффективных мероприятий по инновационному развитию системы управления железнодорожным транспортом, которые должны сопровождаться качественной аналитической информацией [4]

Актуальное цифровое управление железной дорогой в России

Работу российских железных дорог отслеживает Вычислительный центр [5] при ОАО «РЖД», в нем содержится информация о ресурсах железных дорог и транспорта, базы данных пользователей, данные диагностики и состояния объектов, обеспечивается бесперебойная работа дорог, производится формирование дорожного плана, мониторинг и оценка качества услуг и т.д.

ОАО «РЖД» активно использует автоматические системы управления, что позволяет производить оперативное управление, мониторинг, осуществлять прогнозирование и оптимизировать логистику.

Для правильной оценки использования и регулирования вагонного парка, используется система «Диспарк» [6], а для повышения качества контейнерных перевозок используется система «Дискон» [7].

Кроме того, с 2017 года активно используется интеллектуальная система управления железнодорожным транспортом (ИСУЖТ) [8], которая позволяет управлять логистическими процессами в режиме реального времени, осуществлять комплексное планирование и регулирование деятельности железных дорог. Важным моментом является внедрение возможности подвязки подходов поездов на нитке графика, а в случае отсутствия нитки – производить прокладывание новой [4].

Внедрение цифрового управления на железных дорогах также позволяет снизить количество конфликтных ситуаций. Одним из направлений исследований ОАО «РЖД» является внедрение системы технического зрения для оперативной поддержки принятия решений. В настоящее время происходит тестирование систем искусственного интеллекта, а также произведено инвестирование пилотного проекта по оборудованию техническим зрением маневренных локомотивов [4].

Экономическая эффективность цифрового развития транспортной отрасли

Развитие цифровых систем на железной дороге приводит к появлению эффекта эмерджентности, то есть открываются новые направления деятельности, а именно:

• оптимизируются и модернизируются процессы планирования и прогнозирования, оптируются методы принятия решений;
• подвергаются процессу интеллектуализации однотипные операции, выполняемые операторами;
• появляется возможность применять оборудование и транспорт без участия человека (технология Интернета вещей);
• снижение риска негативного влияния человеческого фактора и неверно принятых решений на дороге [9];
• возможность улучшить кадровые и образовательные технологии [10];
• повысить скорость реагирования на запросы и пожелания потребителей услуг, улучшить предиктивную аналитику, позволяющую предсказывать новые потребности и запросы пользователей, а также оценивать изменения спроса [9, 11].

При всей привлекательности внедрения цифрового управления на железных дорогах, стоит обратить внимание и на сопутствующие проблемы.

Проблемы цифрового управления на железных дорогах

Основные документы, регламентирующие инновационное развитие железных дорог – это «Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года» и «Долгосрочная программа развития ОАО «РЖД» до 2025 года [12]. Именно здесь происходит регламентирование основных критериев развития цифрового управления железными дорогами.

Первый момент, на который необходимо обратить внимание – клиентский сервис. Переход на цифровой формат подразумевает использование системы блокчейн (система хранения и обработки персональных данных и идентификация пользователей [13]), что в свою очередь приводит к вопросам, связанным с безопасностью данных.

На железной дороге используются цифровые форматы, позволяющие пользователям производить заказ услуг перевозки дистанционно. Для хранения такой информации необходимы большие объемы хранилищ данных, а с интеграцией искусственного интеллекта появляется возможность легко получать оперативную и прогнозную аналитику. Зачастую специалисты прибегают к имитационному моделированию для верного создания новых транспортных нитей, а также возможности настройки скорости движения подвижных составов. Технология блокчейн позволяет понять популярность направлений движения, редактировать поток по непопулярным направлениям следования, кроме того, снижается возможность ошибок и появляется возможность не использовать средства дополнительного контроля перевозок.

Специалисты пытаются решить проблему отсутствия конфиденциальности при использовании технологии блокчейн, так как это реальная угроза безопасности пользователей. В связи с этим необходимо серьёзно подойти к вопросу защиты персональных данных [14].

Следующая проблема внедрения заключается в высокой стоимости реализации проектов по цифровизации железных дорог. Цифровизация предполагает использование внутреннего инвестиционного потенциала, то есть необходимо серьезно рассмотреть возможности и риски реализации проекта.

Третья не менее серьезная проблема – это отсутствие у сотрудников компании достаточного набора компетенций, низкий уровень компьютерной грамотности и профессиональной подготовки на этапе активного внедрения цифровых технологий [15].

Также к проблемам цифровизации железной дороги можно отнести внешние причины, такие как: ограничения импорта, покупательская способность населения и природные/экологические факторы.

Выводы и обсуждения

Результаты, представленные в статье, получены на основе таких методов, как работа с источниками литературы для изучения теоретических аспектов темы, анализ и описание полученных данных. Все результаты будут в дальнейшем использованы при написании диссертационной работы.

Были получены следующие выводы:

1. Автоматизация ряда систем на железной дороге позволяет сократить время работы практически на каждом этапе логистического процесса.
2. Благодаря цифровизации железной дороги в дальнейшем это может быть использовано в принципах «экономики взаимопомощи». Оперативное переключение пользователя или товара на разные виды перевозок, взаимный контроль качества предоставляемых услуг.
3. Технология машинного зрения позволит отслеживать правильность и легальность железнодорожных перевозок, а также получать оперативный анализ пассажиропотока.
4. Увеличение скорости поставок и снижение временных затрат, в том числе с применением современных подходов в логистике.
5. Появление возможности более качественной оптимизации внедрения скоростных подвижных составов и ускоренных грузовых поездов. Согласно последним данным в 2022 году грузоперевозки составили 922458,2 тыс. тонн, в 2023 году – 1 235 266,5 тыс. тонн, а за первый квартал 2024 года – 296 563,8 тыс. тонн. Если рассмотреть пассажироперевозки, то в 2022 году было перевезено 855 907,1 тыс. человек, в 2023 году – 1 208 290,1 тыс. человек, а за первый квартал 2024 – 283 170,2 тыс. человек [16]. То есть мы наблюдаем существенное ускорение процессов грузо- и пассажироперевозок.
6. Использование системы блокчейн облегчает обработку данных, но необходимо доработать систему безопасности пользовательских данных.

В целом необходимо обратить внимание, что цифровизация поддерживается на уровне государства и имеет свое отражение в новых разрабатываемых национальных проектах. Оцифровка экономики приводит к новым уровням глобализационных процессов, а также приводит к смене парадигмы общества – использование цифровых сервисов и цифровизация данных.